Astronomi

Bir kara delik kendini buharlaştırdığında hangi parçacıkları yayar?

Bir kara delik kendini buharlaştırdığında hangi parçacıkları yayar?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Hawking Radyasyonu nedeniyle, çok uzun bir süre sonra bir kara delik sonunda yok olacak.

Ama bu "buharlaşma" nereye gidiyor? Bu neyden yapılmıştır?


Kara deliklerin Hawking radyasyonu yaydığına yaygın olarak inanılsa da, gerçekte gözlemlenmediğini (henüz?) vurgulamak gerekir. Hawking radyasyonu, kara deliğin kütlesiyle ters orantılı bir sıcaklıkta olan mükemmele yakın bir kara cisim spektrumuna sahip elektromanyetik radyasyon/dalgalardan oluşmalıdır - kara delik ne kadar küçükse, sıcaklık o kadar yüksek olur.

Radyasyonun nedeni, kuantum mekaniğinde düşünüldüğünde "vakum"un boş olmamasıdır. Parçacık/anti=parçacık çiftleri, tekrar yok olmadan önce kısa bir süre için oluşturulur. Bir kara deliğin olay ufkuna yakın bir yerde, sanal bir parçacık çiftinden bir parçacığın kara deliğin olay ufku içinde hareket etmesi ve anti-parçacığıyla yok olmak için kaçamaması mümkündür. Prensipte, bu parçacık/anti-parçacık çiftleri herhangi bir parçacık türü olabilir, ancak pratikte en hafif parçacıklar olmaları daha olasıdır. En hafif yüklü parçacıklar elektron/pozitron çiftleridir, çünkü bunların yaratılacak boşluktan daha az enerji "ödünç alması" gerekir. Çiftlerden birinin kaybolmasının şart olduğunu düşünmüyorum, çünkü "Unruh radyasyonu", vakuma göre hızlanma olduğunda Hawking radyasyonunun yakın bir ilişkisi de görülmelidir.

Kara delik olay ufkunun dışında kalmak için parçacıkların hızlanıyor olması gerekir. Hızlanan yüklü parçacıklar yerel olarak elektromanyetik radyasyon yayar ve bu radyasyon daha sonra bir gözlemci tarafından kara delikten çok uzakta görüldüğünde kütleçekimsel olarak kırmızıya kayar. Bir termal dengede olması için radyasyonun bir kara cisim tayf formuna sahip olması gerektiği ortaya çıktı.

Yayılan radyasyonun sıcaklıkları ve miktarı, yıldız büyüklüğündeki kara delikler için çok küçüktür. Dönmeyen bir Schwarzschild kara deliğinin sıcaklığı, $$ T = frac{6.2 imes 10^{-8}}{M} K,$$ ile verilir, burada $M$ kütlesi güneş kütlelerindedir.

Bir kara deliğin Hawking radyasyonu olarak yaydığı güç $$ P = frac{9 imes 10^{-29}}{M^2} W$$'dır


Buharlaşan bir kara delikten yayılan son parçacıklar nelerdir?

Hawking radyasyonu, kara deliklerin bir parçacığın etkin emisyonu yoluyla yavaş yavaş buharlaşabileceğini tahmin ediyor. Bu parçacık gerçek bir parçacıktır, çünkü kendisi bir kara delik değildir. Bunu (biraz şaka gibi) şöyle yazacağım, yayılan parçacık $A$ ve kara delik asal kütlesi biraz azaltılmış kara delik.

Kara deliğin kara delik olmayı bırakana kadar bunun devam edeceğini düşünmek için her neden var. Yani geriye yayılan bir parçacık ve başka bir şey kaldı. Bu süreç hakkında fazla bir şey bilmiyoruz, ancak Bence yine de 2 ürünlü bir bozunmayla sınırlayabiliriz.

Başka bir şey, $B$ ne olabilir? Bu konuda pek bir şey bilmiyorum ama şunu biliyorum:

diye sormak daha gerçekçi olabilir. B'ye başka hangi koşulları dayatmalıyız?? Bunun muhtemelen çözülmemiş bir sorun olduğunun farkındayım. Ayrıca, $A$ gerçekten çok enerjik olmayacak mı? Ne kadar enerjik? Aslında, başlamak için $A$ nedir?


Cevaplar ve Cevaplar

Hawking Radyasyonunun "parçacık çifti" tanımının tamamı bir hüeristiktir ve gerçekte olduğu gibi ALINMAMALIDIR (neredeyse her zaman, yanlış bir şekilde, pop-bilim sunumlarında olmasına rağmen). Hawking, parçacık çifti buluşsal yönteminin, gerçekten yalnızca matematikte tanımlanabilecek olanı İngilizce olarak tanımlamak için bulabildiği tek şey olduğunu söyledi.

Yine, gerçekte olan DEĞİLDİR, bu nedenle tüm sorularınız Hawking Radyasyonu hakkında okuduğunuz yanlış açıklamalara dayanmaktadır.

Maddenin ve antimadde parçacıklarının yok edilmesi.

Negatif enerjisi vardır çünkü o zaten içindedir ve çıkış yolu yoktur.

Potansiyel enerji negatiftir.

Parçacık açıklamasının genel sınırları için phinds'in gönderisine bakın.

Sanırım basit bir açıklama için farklı bir yaklaşım buldum:


Bir sistemin entropisinin, sistemin belirli bir makroskobik parametresi için olası mikroskobik konfigürasyonların sayısı için bir ölçü olduğunu biliyoruz.

Olay ufkunun içinde neler olup bittiğini bilmediğimiz için kara delik (dışarıdan bir gözlemci için) temelde M kütlesi ve R yarıçaplı bir toptur.

Bu topun entropisi hesaplanabilir (nasıl diye sormayın) ve bu sadece M makroskopik parametresine bağlıdır.

Bir zamanlar kara deliğin sıcaklığını entropinin türevinden hesaplayabilirsiniz.

Artık bu topun sıcaklığını bildiğimize göre, herhangi bir cisim gibi onun da sıcaklığına göre siyah cisim radyasyonu yayması beklenebilir.

Bu radyasyonun aslında sıfır ortalama değer etrafındaki elektromanyetik alanın kuantum dalgalanmalarından geldiği açıklanabilir. Bu dalgalanmalar olay ufkunun yakınında meydana gelir.

Negatif enerji dalgalanmaları kara delikte emilir (enerjisini dolayısıyla kütleyi azaltır), ancak pozitif enerji dalgalanmaları kara cisim ışıması olarak kaçar.

Eksik olan tek şey, olumsuz dalgalanmaların neden emildiğinin sezgisel bir açıklaması.

Hayır, bunu beklemezdik. EM radyasyon da dahil olmak üzere EH'nin içinden hiçbir şey kaçamıyorsa, neden radyasyon "bekleyesiniz"? Kara delikler diğer kara cisimler GİBİ DEĞİLDİR.

Hawking'den önce, BH'lerin ışıma yaptıkları değil, ışımadıkları varsayılırdı.

Plütonyum alfa parçacıkları yayar. Bir plütonyum atomu bunu ortalama 48000 yılda yapar (yarı ömür 24k). Bununla rahat mısın?

Kuantum fizikçileri, "alfa parçacığı tünellerinin kuantum kuyusundan çıktığını" iddia ediyor. Bir kuyudan çıkan kazma eksenli parçacıkları hayal etmeli miyiz? Fizikçiler ayrıca parçacıkların kaybolduğunu (konum ve momentumdan emin değiller) ve kendilerini periyodik olarak kuyunun dışında bulduklarını söylüyorlar. Kuyunun dışına çıkmak bir çitin üzerinden atlamaya benzer, eğer dışarısı daha düşük bir enerjiyse (güvenlik çitinin ötesindeki bir uçurum gibi) parçacığın aniden çok fazla enerjisi olur. Açıklama konusunda çok şüpheci olmakta fayda var. Kuantum mekaniği tamamen matematiğe dayalıdır. Kuantum mekaniği tarafından çıkarılan sonuçları tanımlamak için kullanılan İngilizce dili çoğunlukla kurgudur, ancak sonuçlar deneyle test edilebilir.

Hawking radyasyonu kara deliğin kütlesiyle ters orantılıdır. Olay ufkunun yarıçapı kütle ile orantılıdır. Daha büyük kütle, olay ufkunun kütlenin çoğundan daha uzakta olduğu anlamına gelir. Bu, herhangi bir parçacığın olay ufkunun yakınında "kendini bulma" sıklığını/olasılığını düşürür.

Bir tuğla duvara bir çit dayayın ve ardından üzerinden atlayın. Duvara çarpmalı ve tekrar çitin içine inmelisiniz. Kendinizi ölçtüğünüzde hala aynı çitin içinde ve aynı katta olduğunuzu görürsünüz. Kütle değişimi yoktur. Hawking doğruysa, sanal madde/antimadde çiftleri her yerde ortaya çıkıyor. Bazı madde/antimadde çiftlerinin ayrıldığı yer yalnızca bir kara deliğin olay ufkudur. Belki sanal çifti birbirinden ayıran bir gelgit kuvveti hayal edin. Küçük kara delikler çok fazla gelgit kuvvetine sahiptir ve aksi takdirde sıkıca bağlı olan şeyleri birbirinden ayırabilir.


Kara delik kaybolduğunda eşyalarına ne olur?

Fizikçiler, tüm kuantum bilgilerinin içimizde saklı kalmasının mümkün olmadığını şiddetle tartışmışlardır.
dakika boyutlarına küçüldüğünde kara delik. Büyük Macellan Bulutu'nun önündeki bir kara deliğin simüle edilmiş görüntüsü. Resim kredisi: Alain r / Wikimedia Commons

Tüm olağanüstü güçlerine rağmen kara delikler ölümsüz değildir.

Tıpkı bizim gibi onların da bir yaşam döngüsü var. Kırk yıl önce, kara delikler konusunda dünyanın önde gelen uzmanı Stephen Hawking, radyasyon yaydıkları için buharlaştıklarını ve küçüldüklerini açıkladı.

Ama bir kara delik buharlaşıp küçülürse, yaşamı boyunca yuttuğu her şeye ne olur?

Çoğu matematiksel hesaplama, kara deliğin içindeki bilgilerin ve diğer her şeyin basitçe ortadan kaybolduğunu ileri sürdü; bu, yanıtladığından daha fazla soruyu gündeme getiren bir sonuç.

Chris Adami, Michigan Eyalet Üniversitesi'nde fizik ve astronomi profesörüdür. Adami dedi ki:

Hawking'in hesaplaması, Hawking radyasyonu olarak adlandırılan radyasyonun kara deliğin kendisi üzerindeki etkisini yakalayamadığı için sorun hiçbir zaman sona ermedi. Fizikçiler, Hawking radyasyonu kara deliğin kütlesini alıp götürdükçe kara deliğin zamanla küçüleceğini varsaydılar, ancak hiç kimse bunu matematiksel hesaplamalarla doğrulayamadı.

Einstein'ın genel göreliliğini kuantum alan teorisi çerçevesiyle birleştiren tam bir kuantum yerçekimi teorisi bulunmadıkça, kara deliğin buharlaşmasının hesaplanması imkansız görünüyordu.

Adami'nin 8 Mart 2016'da yayınlanan yeni makalesi Fiziksel İnceleme Mektupları, bu öncülü değiştirir.

Ottawa Üniversitesi'nden Adami ve meslektaşı Kamil Bradler, zaman içinde bir kara deliğin yaşamını takip etmelerini sağlayan yeni bir teori geliştirdiler. Buldukları şey çarpıcı: Kara deliğin olay ufkunun – bir kara deliğin görünmez sınırının – arkasında saklanan kuantum gizemleri, kara deliğin buharlaşmasının sonraki aşamalarında yavaşça geri sızıyor.

Bu bulgu ile büyük bir kara delik fiziği probleminin önüne geçilmiş oluyor. Fizikçiler, karadelik çok küçük boyutlara küçüldüğünde tüm kuantum bilgilerinin içinde saklı kalmasının mümkün olmadığını hararetle savundular.

Kara deliklerin buharlaştıkça bilgiyi sonsuza kadar yok etmediğini göstermek için Adami ve Bradler'ın anlaşılması zor kuantum kütleçekimi teorisini yaratmalarına gerek olmadığı ortaya çıktı. Bunun yerine Hawking'in kendi teorisini kullandılar, ancak bir bükülme ile.

Bir kara deliğin ürettiği Hawking radyasyonuyla doğrudan nasıl etkileşime gireceğini anlamak için Adami ve Bradler, bir dizi karmaşık matematiksel araç ve yüksek performanslı bilgisayarlar kullanarak karadelikleri yeterince uzun süreler boyunca evrimleştirdi. kara delikler. Adami dedi ki:

Bu hesaplamayı yapmak için, bir kara deliğin kendisini çevreleyen Hawking radyasyon alanı ile nasıl etkileştiğini tahmin etmemiz gerekiyordu. Bunun nedeni, şu anda böyle bir etkileşimi önerebilecek bir kuantum kütleçekimi teorisi olmamasıdır. Ancak, görünüşe göre iyi eğitilmiş bir tahminde bulunduk, çünkü modelimiz sabit, değişmeyen kara delikler sınırında Hawking'in teorisine eşdeğer.

Modelimiz tam da bu -bir model- olsa da, kara delikler ve Hawking radyasyonu arasındaki herhangi bir kuantum etkileşiminin modelimiz ile aynı özelliklere sahip olma olasılığının çok yüksek olduğunu gösterebildik.

Teori, kara delik fiziğinde uzun süredir aranan bir özelliği, adı Alberta Üniversitesi fizikçisi Don Page'den alan "Sayfa eğrileri" olarak adlandırılan bir özelliği yeniden üretebildi. Onun modeli, kuantum bilgisini önce kara deliğe giren ve sonra çıkan eğrileri öngördü. Adams ve Bradler'ın hesaplaması, Page'in beklediği gibi eğriler veren ilk hesaplamadır.

Ancak yapılacak çok iş var. Prensip olarak, ekibin tahmini, henüz keşfedilmemiş temel birleşik kuantum kütleçekimi teorisinden gelmelidir. Ancak bu teorinin yokluğunda, Adami ve Bradler'in teorisinin başarısı, Hawking'inkinin ötesine geçen böyle bir teorinin nasıl inşa edilebileceğine dair ipuçları verebilir.

LIGO keşfinin başlattığı yerçekimi dalgası gözlemevlerinin yeni çağında, böyle bir teori bir gün bile test edilebilir.


Bir yıldız ömrünün sonunda patladığında, yoğun, istikrarlı bir "top" (eş zamanlı patlamadan) bırakır. Son "top"un yoğunluğuna bağlı olarak, eter bir kara cüce (güneşimizin kaderi), bir nötron yıldızı veya Rebound'un dediği gibi bir kara deliktir.

Işık esasen çok büyük cisimlerin (güneş dahil) etrafında kıvrılır. Kara delik, içeriye doğru ışık sarmalına sahip olacak bir kütledir.

Bilgisayardayız ama bir sınıf arkadaşımız, bir yıldız çöktüğünde içindeki tüm maddelerin öyle bir güç altında birleştiğini, dev bir süper kararlı atom oluşturduğunu ve gerçek kara deliğin aslında bir delik olmadığını söyleyen bir sınıf arkadaşımız var. .

hey millet .. bir kara delik sıkıştırılmış bir kütleden başka bir şey değildir ve bir delik, bir maddenin belirli bir alanının eksik kütlesi anlamına gelir. bir kara delikte kütle yokluğu görmüyorum
ve buna delik denir, çünkü bir delikte her şey düşer ve onu çıkarmak çok zordur (bu durumda neredeyse imkansız)

ve geri tepme. Lütfen bana söyler misiniz, eğer kara delikler sızdırırsa, o zaman daha büyük bir ışık hızında olan sızan maddeyi sızdırırlar mı?

hey millet .. bir kara delik sıkıştırılmış bir kütleden başka bir şey değildir ve bir delik, bir maddenin belirli bir alanının eksik kütlesi anlamına gelir. bir kara delikte kütle yokluğu görmüyorum
ve buna delik denir, çünkü bir delikte her şey düşer ve onu çıkarmak çok zordur (bu durumda neredeyse imkansız)

ve geri tepme. Lütfen bana söyler misiniz, eğer kara delikler sızdırırsa, o zaman daha büyük bir ışık hızında olan sızan maddeyi sızdırırlar mı?

Kara delikler "madde sızdırmaz", ancak doğru koşullar altında Hawking radyasyonu yayacakları teorize edilir. Dinlenmek için. yeeeaaaahhh. GR'nin bir kara deliğin ne olduğunu söylediği ve diğer çerçevelerde de ne olabileceği konusunda oldukça net olduğumuzu düşünüyorum. KİTLE'nin sıkıştırılmadığını, maddenin daha önceki bir zamanda çökmesi sonucu belirli bir bölgede var olduğunu eklemeliyim. Bir kara delik, her şeyden çok, belirli bir hacim içinde (göründüğü gibi) belirli bir kütleye sahip olan ve tekillikte 0'a kaybolan bir bölgedir, eğer gerçekten olan buysa.

En sonunda. tüm bunlardan ışıktan daha hızlı nereden çıkarsın? Kutupsal jetlerden ve bazı gözlemcilere göre onları "ışıktan daha hızlı" görünen göreli ışınlardan mı bahsediyorsunuz? ama c AŞMAYACAKTIR? Bu radyasyon, açıklığa kavuşturmak için, olay ufkunun DIŞINDA bulunan toplama diskinin kutuplarından gelir.


Video: Kara delikler nasıl buharlaşır?

Sanatçının kara delik çizimi.

Hiçbir şey sonsuza kadar sürmez, kara delikler bile. Stephen Hawking'e göre, kara delikler geniş zaman dilimlerinde buharlaşacak. Ama bu tam olarak nasıl oluyor?

Aktör Stephen Hawking, Futurama ve Star Trek'teki küçük rolleriyle tanınıyor, onun aynı zamanda teorik bir astrofizikçi olduğunu öğrenmek sizi şaşırtabilir. Adamın yapamayacağı bir şey var mı?

Ortaya koyduğu en büyüleyici teorilerden biri, evrenin en hızlısı olan kara deliklerin aslında çok uzun zaman dilimlerinde buharlaşabileceğidir.

Kuantum teorisi, her zaman varlığa girip çıkan sanal parçacıkların olduğunu öne sürüyor. Bu olduğunda, bir parçacık ve onun antiparçacığı ortaya çıkar ve sonra yeniden birleşirler ve tekrar kaybolurlar.

Bu olay ufkunun yakınında gerçekleştiğinde, garip şeyler olabilir. Bir an için var olan ve sonra birbirini yok eden iki parçacığın yerine, bir parçacık kara deliğe düşebilir ve diğer parçacık uzaya uçabilir. Teori, çok uzun süreler boyunca, kaçan parçacıkların bu damlamasının kara deliğin buharlaşmasına neden olduğunu söylüyor.

Bekle, eğer bu sanal parçacıklar kara deliğe düşüyorsa, bu onu daha büyük hale getirmemeli mi? Bu nasıl buharlaşmasına neden olur? Bir kaya yığınına çakıl taşları eklersem, kaya yığınım daha da büyümez mi?

Perspektiften geliyor. Kara deliğin olay ufkunu izleyen bir dış gözlemciden, kara delikten gelen bir radyasyon parıltısı varmış gibi görünüyor. Tüm olan bu olsaydı, termodinamik yasasını ihlal ederdi, çünkü enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir. Kara delik artık enerji yaydığına göre, bunu sağlamak için kütlesinden biraz vazgeçmesi gerekiyor.

Bunu düşünmenin başka bir yolunu deneyelim. Kara deliğin bir sıcaklığı vardır. Ne kadar büyük olursa, sıcaklığı o kadar düşük olur, ancak yine de sıfır değildir.

Şu andan itibaren ve çok uzaklara kadar, en büyük kara deliklerin sıcaklığı, evrenin kendisinin arka plan sıcaklığından daha soğuk olacaktır. Kozmik mikrodalga arka plan radyasyonundan gelen ışık, kütlesini artırarak içeri girecek.

Şimdi, evrenin arka plan sıcaklığının en havalı kara deliklerin bile altına düştüğü zamana hızlıca ilerleyin. Ardından, kütlesini enerjiye dönüştüren kara delikten gelmesi gereken ısıyı yavaşça yayarlar.

Bunun gerçekleşme hızı kütleye bağlıdır. Yıldız kütleli kara deliklerin tamamen buharlaşması 10^67 yıl alabilir.

Görünür ışıkta bakıldığında, Markarian 739 gülümseyen bir yüzü andırıyor. İçeride yaklaşık 11.000 ışıkyılı ile ayrılmış iki süper kütleli kara delik var. Galaksi, Dünya'dan 425 milyon ışıkyılı uzaklıkta. Kredi: Sloan Dijital Gökyüzü Anketi

Galaksilerin merkezindeki büyük baba süper kütleli olanlar için 10^100'e bakıyorsunuz. Bu bir, ardından 100 sıfır yıl. Bu çok büyük bir sayı, ancak herhangi bir devasa ve sonlu sayı gibi, yine de sonsuzdan küçük. Böylece, anlaşılmaz bir süre içinde, evrendeki en uzun yaşayan nesneler bile - bizim güçlü kara deliklerimiz - enerjiye dönüşecek.

Son bir şey, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, bir saniyenin küçük bir kısmı kadar sürecek ve bir Hawking radyasyonu patlamasında kaybolacak mikroskobik kara delikler üretme yeteneğine sahip olabilir. Onları bulurlarsa, Hawking oyunculuğu beklemeye alıp fiziğe odaklanmak isteyebilir.

Hiçbir şey sonsuz değildir, kara delikler bile. En uzun zaman dilimlerinde buharlaşıp yok olacaklarından oldukça eminiz. Öğrenmenin tek yolu arkanıza yaslanıp izlemek, belki de tek yol bu değildir.

LHC. Kredi bilgileri: CERN

Kara delik buharlaşması

Kütle/Enerji birbirinin yerine geçebilir, Ama fotonların kütlesi vardır, eğer evrenin kütlesini enerjiye dönüştürürseniz, kütle ve yerçekimi olmayacağını varsayarım. Belki bu, higgs parçacıklarının varlığından önceki erken evrenle ilgilidir?

fotonların olmadığı düşünülüyor dinlenme kitle.

Göreceli kütleye sahipler. Güneş yelkenleri böyle çalışır - yelken malzemesine çarpan fotonların momentumu tarafından üretilen basınçla.

matematik de oldukça basit. Enerji = (momentum)&kopya (durgun kütle)

Fotonların muhtemelen sıfır durgun kütlesi olduğundan denklem sadece Enerji = (momentum)&kopyala

Bu yüzden fotonların kütlesinin olmadığı söylenemez, sadece "durgun kütle"leri yoktur ve fotonlar sıfır hızda var olmadıkları için. ifade yine de sessiz hale getirilir.

Madde ve antimadde ile aynı anlamda sanal parçacıklardan bahsetmenin yanlış olduğunu düşünüyorum.

Bir madde atomu aynı antimadde atomuyla karşılaştığında birbirlerini yok ederler ve geriye radyasyon biçimindeki enerji kalır. her iki atomda da bulunan toplam enerji, evrende hala var, sadece başka bir biçimde.

Sanal ortaklar etkileşime girdiğinde, evrenimizde varlıkları sona erer...arkalarında hiçbir şey bırakmazlar.

Bir parçacık ve antiparçacık karşılaşması, iki yarının birbirine öyle bir kuvvetle çarpması gibidir ki, ikisi de buharlaşır.

Sanal bir çift karşılaştığında, bir tuzak kapısından düşerek Evrenimizden iz bırakmadan kaybolurlar.

Pesse (. CSI Miami bile daha önceki varlıklarına dair kanıt bulamamıştı.) sis

Fotonlar monentium aktarır, ama bunun kütle sergiledikleri anlamına geldiğini düşünmüyorum. Elektromanyetik alanların enerji aktardığı elektronik dünyasındaki pek çok örneğe bakabilirsiniz, ancak bildiğim kadarıyla kütle aktarımı yoktur.

Birincildeki akım akışının, ikincildeki akımları indüklemek için elektromanyetik alanlar kullandığı bir güç transformatörüne bakın.

Ayrıca verici ve alıcı antenler arasındaki radyo iletimine bakın.

Peki fotonlar momentumu nasıl aktarır? Yüklü parçacıkların hareketi fotonlar üretiyorsa, yakalandığında ortaya çıkan fotonun nasıl bir geri tepme kuvveti uygulayacağını görebiliyorum. Sanki birbirine bakan 2 hoparlör aldınız, birine güç uygulayarak hava basıncı dalgaları üretir ve ikincisini detektör olarak kullanırsınız. Bu durumda dalganın içinde bulunduğu havanın kütlesi vardır, ancak dalganın kendisinin herhangi bir kütlesi vardır diyebilir miyim bilmiyorum. Fotonlarda da benzer bir şey olduğundan şüpheleniyorum.

Hala benim fikrim, sanal parçacıkların var oldukları halde her şekilde normal oldukları, yani yok olduklarında gama yaymak zorunda oldukları (ya da parçacık/anti-parçacığın hangi enerji biçimi olursa olsun) olduğu anlamına gelir. Şimdi, bu gamaları görmüyor gibi göründüğümüze katılıyorum, belki de ilk etapta sanal parçacık olmak için ödünç alınan enerji kaynaklarıdır?

Orijinal enerjinin, çöken boyutlardan birinden bir sızıntıdan geldiğini ve belki de enerjinin aynı şekilde dışarı sızdığını görebiliyordum.

#52 Danimarkalı B

#53

Qkslvr - 50/50 ile, partikül ile antipartikülün olay ufku boyunca absorpsiyon oranının eşit olması gerektiğini, bir partikül tipinin diğerinden daha sık absorbe edilmemesi gerektiğini kastetmiştim.

#54 Pes

Fotonlar monentium aktarır, ama bunun kütle sergiledikleri anlamına geldiğini düşünmüyorum. Elektromanyetik alanların enerji aktardığı elektronik dünyasındaki pek çok örneğe bakabilirsiniz, ancak bildiğim kadarıyla kütle aktarımı yoktur.

Ama kütle ve enerji aynı şeydir. Bir fotonun enerji aktarabileceğini ancak kütle aktaramayacağını söyleyemezsiniz.

Bu, Ford Bronco'nun size çarptığını ama arabanın çarpmadığını söylemeye benzer. E=MC^2 modern fiziğin temelidir.

Yani bir foton bir şeye enerji aktarıyorsa, miktarı yukarıdaki formüle ekleyebilir ve aktarılan kütleyi hesaplayabilirsiniz.

Pesse (Aşağıda bir uyku hikayesi zamanı) Mist

#55 Pes

Bir zamanlar hiçbir şey yoktu. Boşluk yok, boşluk yok ve zaman yok.

Zamandan önceki bu zamanda bir enerji noktası ortaya çıktı. Esasen, bugün bildiğimiz Evrendeki tüm enerji tek bir tekillikten fışkırdı.

Pek çok tahmin var, kimse nedenini bilmiyor ve Heisenberg bile belirsiz.

Tekillik tek bir noktadan genişlerken, arkasında bir uzay/zaman dokusu yarattı.

İlk saat ilk zaman aralığını ölçtükten hemen sonra, Evrene yayılan, nüfuz eden, geri dönen ve baskın enerji olan yerçekimi enerjisi hakimdi. blokta büyük kabadayı.

Profesör Heisenberg'e sorarsak, bize kesin bir şekilde, bu "kendiliğinden" dalgalanma daha uzun sürmediği sürece, evrenimizin dokusunun herhangi bir zamanda enerjinin korunumunu ihlal etmeden yerel enerji artışlarına sahip olabileceğini söyleyecektir. kuantum mekaniğinin izin verdiğinden daha fazla.

Şimdi bu lokalize enerji artışını istediğimiz her şey olarak adlandırabiliriz.. Diyelim ki buna 'Sanal Enerji' diyelim. "Hey Virt!"

Şimdi Virt, yasalara aykırı olduğu için hoş karşılanmasını fazla bekleyemez! Kütle ve amp Enerji polisinin Korunması ile hafife alınmamalıdır!

Ama yasalarda bir boşluk var. Evrenin güzel bir sakininden büyük miktarda enerji bulabilirseniz, yasadışı uzaylımız 'Virt' yeşil kart alabilir ve etrafta kalabilir! (belki bir çırak Sun yapımcısı ya da başka bir şey olarak bir iş bulabilirsin).

İlk yıllarda, guguklu saat ilk saniyesini ötmeden çok önce, Evrende hiçbir kütle ya da parçacık yoktu. tüm bu yoğun yerçekimi enerjisi, tüm niyet ve amaçlar için, tüm Kara Deliklerin Anası olan tekillikten akarken, minik Evrenin içinde sıçradı.

Böylece Virt ve arkadaşları Evrenimizi ziyarete geldiklerinde, etrafta bol miktarda bulunan yoğun yerçekimi enerjisiyle, bu enerjiyi emebileceklerini ve Gepetto Amca'nın olabileceğini söylediği Gerçek Parçacıklar haline gelebildiklerini buldular.

Kalmaları için gereken enerji zaten Evrende bulunan bir kaynaktan geldiğinden, hiçbir yasa ihlal edilmedi.

Sonunda Virt ve arkadaşları Evrendeki tüm maddeyi oluşturmak için etrafta dolaşmaya başladı!

Şimdi Virt'in torunları, son derece güçlü bir enerji kaynağının yakınlarını ziyaret etmedikçe, her zaman ziyarete gelirler. Event Horizon veya Pulsar deyin. takılmaya davet edilmezler.


Samanyolu'nun Kara Deliği Parçacık Jetlerini Vuruyor

Yeni bir araştırmaya göre, Samanyolu Gökadamızın merkezinden, kalbinde yer alan devasa kara delikten gelen bir enerjik parçacık seli fışkırıyor gibi görünüyor.

Bu tür jetler evrende yaygındır ve çoğu süper kütleli karadeliğin bunları ürettiği düşünülmektedir. Madde bu devlerin içine düştüğünde, bazı malzemeler de hızlanarak uzaklaşır, genellikle kara deliğin dönme ekseni boyunca dışarı fırlayan iki düz ışın halinde.

Sagittarius A* (&ldquoSagittarius A-yıldızı&rdquo olarak telaffuz edilir) olarak adlandırılan Samanyolu'nun dev kara deliğinin jetlere sahip olduğu uzun zamandır teorideydi, ancak kanıtlar yetersizdi. Şimdi araştırmacılar, Sagittarius A*'dan gelen jetler fikrine şimdiye kadarki en iyi desteği sunmak için, NASA'nın Chandra uzay teleskopundan galaksinin merkezinin x-ışını fotoğraflarını New Mexico'daki Çok Büyük Dizi (VLA) gözlemevinden gelen radyo verileriyle birleştirdiler. X-ışını fotoğrafları, kara deliğin bir tarafına x-ışını ışığı yayan bir tutam parlak gaz hattını gösteriyor ve belki de jetin kendisini gösteriyor ve radyo gözlemleri bilim adamlarının jetin olduğu yerde yaratılmış bir şok cephesi olduğunu düşündüğü bir gaz duvarını vurguluyor. bir buluta çarpmak, gazı bir yığın halinde kar küreme.

Yayınlanmak üzere kabul edilen bir makalede Astrofizik Dergisi, Araştırmacılar, Çin'deki Nanjing Üniversitesi'nden Zhiyuan Li, Los Angeles California Üniversitesi'nden Mark Morris ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden Frederick Baganoff'un bu özelliklerin "çarpıcı bir mekansal ilişkiyi paylaştığını" gösterdiğini yazdı. Morris, &ldquoBu hikayenin birbirine çok yakışan birçok parçası var,&rdquo diyor. &ldquoBu bir smaç değil, ama bence şu ana kadar herkesin gördüğünden daha güçlü bir kanıt.&rdquo

Araştırmacılar, jetin kısmen bulunmasının çok zor olduğunu çünkü nispeten zayıf olduğunu ve Samanyolu'nun kara deliğinin gerçekten sağlam jetler üretmek için yeterince yemek yemediğini söylüyor. Ayrıca, galaksinin merkezi o kadar çok gaz ve tozla kaplanmıştır ki, orada Dünya'ya bakış açımızdan hiçbir şeyi görmek kolay değildir. Amsterdam Üniversitesi'nden gökbilimci Sera Markoff, &ldquoOrada&rsquo temelde bizimle galaktik merkez arasındaki tüm pislik ve artı bir çeşit banyo duş camı gibi, elektron saçılması nedeniyle görüntülerin dağılmasına hizmet eden büyük bir plazma ekranı var&rdquo diyor. yeni çalışmaya dahil değil. Örneğin, bilim adamları yakındaki gökada M81'in merkezindeki kara delikten çıkan zayıf bir jet tespit ettiler, ancak modeller, aynı jet Samanyolu'nun çekirdeğinden fırlasaydı, onu göremeyeceğimizi öne sürüyor. Yeni çalışma, jetlerin yalnızca bir şeye çarptıklarında görünür hale gelebileceği fikrini destekliyor. Markoff, "Belki de şok, jet içindeki parçacıkları heyecanlandırır ve hızlandırır," diyor Markoff.

Jetler, kara delik döndüğü için ortaya çıkar. Madde kara deliğe düştüğünde, maddenin manyetik alanı kara deliğin dönüşüyle ​​bükülür ve güçlendirilir ve bu pompalanan manyetik alan, malzemeyi jetler şeklinde dışarı doğru fırlatır. Chandra ve VLA'dan gelen sinyaller gerçekten bir jet ise, yönü Sagittarius A* kara deliğinin dönüş eksenini ortaya çıkaracaktır. Morris, &ldquoLo ve işte, dönme ekseni galaksiyle aynı görünüyor&rdquo diyor. &ldquoBu çok tatmin edici, çünkü kara delik hiçbir zaman büyük bir bozulmaya uğramamış olsaydı, beklediğiniz şey bu.&rdquo

Bununla birlikte, önceki bazı çalışmalar, jetlerin farklı bir yöne işaret ettiğini ileri sürdü. Hollanda'daki Nijmegen Radboud Üniversitesi'nden gökbilimci Heino Falcke, yeni çalışma iyi düşünülmüş ve "gelecekteki jet yönelimleri iddialarına karşı bir ölçüt olacak" diyor. birini tercih et. &ldquoArtık dumanı tüten bir silah mı? Eh, duman var ama mermiyi ve tabancayı bulana kadar kimseyi kesin olarak mahkum edemeyiz.&rdquo

Bu fikirlerin bazılarını test etme fırsatı, yakında merkezi kara deliğimizin kanalını çevreleyen bir gaz bulutundan gelecek. G2 olarak adlandırılan bu bulut, bir süredir gökbilimcilerin radarındaydı ve geleceği hakkında tahminler değişiyor. Önümüzdeki birkaç yıl içinde bilim adamlarının çoğu, kara deliğin yakınındaki güçlü yerçekimi gelgitlerinin bulutu parçalara ayırması gerektiğini ve bu artıkların bir kısmının içeri düşmesi ve potansiyel olarak jetin daha parlak parlamasına neden olması gerektiğini düşünüyor. Morris, &ldquoHerkes&rsquos izliyor,&rdquo diyor.

YAZAR(LAR) HAKKINDA

Clara Moskowitz dır-dir Bilimsel amerikalıuzay ve fiziği kapsayan kıdemli editörü. Wesleyan Üniversitesi'nden astronomi ve fizik alanında lisans derecesine ve California Üniversitesi, Santa Cruz'dan bilim gazeteciliği alanında yüksek lisans derecesine sahiptir.


Kara delikler, temel olarak, ışığın bile ondan kaçamadığı bir çekim kuvvetine sahip nötron yıldızlarıdır.

Kara delik matematiksel bir çözümdür. Kritik kütlenin üzerindeki bir nötron yıldızı o kadar yoğunlaşır ki, dış evrene göre daha büyük ve daha büyük zaman genişlemesi oluşturur, böylece kısa zaman ölçeklerinde neler olduğunu görebiliriz.

Ama radyasyon yaymasına neden olan şey

Klasik genel göreliliğin Hawking radyasyonunu tahmin etmediğini unutmayın. Yani cevap bir kuantum etkisi olmalı. Yani kısa zaman ölçeklerinde olan şeyleri gördüğümüzü hatırlıyor musunuz?

Bu nedenle, nesneler kısa zaman ölçeklerinde radyasyon yaymak zorunda kalacaktı ve normalde kısa bir zaman ölçeğinde başka şeylerle etkileşime girerlerse, dengelenmesi gerekir, ancak düzenin asimetrisi ve geometrisi dengeyi bozar.

Buna bakmanın tamamen farklı bir başka yolu da denklik ilkesidir ve hızlanan bir parçacık dedektörünün sabit bir hızda hareket edenden daha sık tıkladığı sonucuna varır, Unruh etkisi. Ve bu sadece, bir karede boşluk gibi görünen şeyin, birincisine göre hızlanan başka bir kareye boşluk gibi görünmediği anlamına gelir.

Kara deliklerin radyasyon yaymasının nedeni, sanal parçacıkların bir kara deliğin olay ufku da dahil olmak üzere uzay boyunca ortaya çıkması ve varoluştan çıkmasıdır. Ortaya çıktıklarında çiftler halinde ortaya çıkarlar ve daha sonra saniyenin bir kesri kadar kısa bir sürede yok olurlar. Bir kara deliğin yakınında bir çift sanal parçacık ortaya çıktığında, biri kara deliğe düşerken diğeri kaçabilir ve ikizi ile birlikte yok olamaz ve böylece başlangıçta kara delikte bulunan enerjiyi taşıyan gerçek bir parçacık haline gelir. .

Kara delikler neden Hawking radyasyonu yayar?

Aslında yaptıklarını bilmiyoruz. Hawking radyasyonu bir hipotez olmaya devam ediyor. O kadar uzun süredir var ki insanlar bunu hafife almayı tercih ediyor, ancak Hawking radyasyonu için gerçek bir kanıt yok. Ve "verilen" açıklamayı okuduğunuzda, mantıklı görünmüyor. Wikipedia'ya bakın:

"Bu radyasyon doğrudan kara deliğin kendisinden gelmiyor, daha ziyade sanal parçacıkların kara deliğin yerçekimi tarafından gerçek parçacıklara dönüşmesinin bir sonucu".

Ama burada Anna'nın yanıtına bakın: sanal parçacıklar yalnızca modelin matematiğinde bulunur. Bunlar soyut şeyler, gerçeğe dönüştürülebilecek şeyler değil. Bu bir peri masalı. Öyleyse bu:

"An alternative view of the process is that vacuum fluctuations cause a particle-antiparticle pair to appear close to the event horizon of a black hole. One of the pair falls into the black hole while the other escapes. In order to preserve total energy, the particle that fell into the black hole must have had a negative energy (with respect to an observer far away from the black hole)."

Electrons and positrons do not pop into existence, and neither has negative energy. We know of no negative energy-particles. That's another fairy tale. One that totally ignores gravitational time dilation.

Black holes are basically neutron stars with such a gravitational force that even light cannot escape from it. But what causes it to emit Hawking radiation?

They aren't neutron stars, but nevermind. We have good evidence that black holes exist, for example there's something very small and very massive in the centre of our galaxy. And general relativity is one of the best-tested theories we've got. And general relativity features a variation in the "coordinate" speed of light. The light doesn't escape a black hole because the coordinate speed of light at the event horizon is zero. Hawking radiation totally ignores this.


Uzun ömür

And the lifespan of an evaporating black hole? A complicated question, relating to the speed that material falls in and the size of a black hole at any given point. The material falling in is what supplies the energy for Hawking radiation to occur in the first place and so the more it falls in the faster the evaporation occurs. Yes, the radiation does occur at a minimal level just by having the black hole move, but it would take 10 71 years for a solar mass black hole to disappear. Material falling in does cause the mass to grow but eventually the black hole clears its area of space and then evaporation wins out (Siegel 05 Dec.).

But a very subtle but major issue arises when we talk about a lifespan of black holes. What happens to everything the black hole accumulated? Information cannot be lost, according to quantum physics, so what actually happens? To fully understand that, scientists need quantum gravity to deal with both relativity and quantum mechanics, but scientists at the University of Ottawa and MSU have run a simulation to try and parse something together. Chris Adami and Kamil Bradler set up a simulation that looked at the latter stages of a black holes life, and it showed that the information contained in the black hole was slowly released as the black hole evaporated via Hawking radiation. Their model correlated well with the anticipated Page curves which predict how information enters and leaves a system, so that give the model some credence (Ward).

And the very end of a black holes life would be spectacular. After evaporating for countless years, the last second arrives. Evaporation has taken all but 228 metric tons of the black hole, whose event horizon is now 3.4*10 -22 meters in size. This is roughly 2.05*10 22 Joules of energy here, and the final second sees that evaporated into space as the singularity is removed and space-time at that location is restored. Lots of light will befall the region and then…nothingness. Such is the ironic end to an evaporating black hole: no one ever knows it was there (Siegel).