Hawkingovo záření

Simulovaný pohled na černou díru před trpasličí galaxií Velké Magellanovo mračno. Hawkingovo záření je tepelné záření černých děr prvně teoreticky popsané britským fyzikem Stephenem Hawkingem.

Entropie a Hawkingovo záření

V roce 1971 Stephen Hawking dokázal, že se celková plocha horizontu událostí jakékoli skupiny černých děr nikdy nezmenší. Toto tvrzení se příliš podobalo druhému termodynamickému zákonu, přičemž plocha hraje v tomto případě úlohu entropie. +more Proto Jacob Bekenstein navrhl, že entropie černé díry je skutečně úměrná ploše jejího horizontu událostí. V roce 1975 aplikoval teorii kvantového pole na zakřivený časoprostor okolo horizontu událostí a objevil, že černé díry mohou vyzařovat tepelné záření, známé jako Hawkingovo záření.

Z prvního zákona mechaniky černých děr vyplývá, že entropie černé díry se rovná čtvrtině plochy horizontu událostí. Tento všeobecný výsledek je aplikovatelný na kosmologické horizonty jako de Sitterův časoprostor. +more Později bylo navrženo, že černé díry jsou objekty s maximální entropií, což znamená, že maximální entropie oblasti vesmíru je entropie největší černé díry, která se do oblasti vejde. Toto vedlo k holografickému principu.

Vznik záření

Hawkingovo záření vzniká hned za horizontem událostí a v současném pojetí (existují ale i opačné výsledky) nenese žádnou informaci o vnitřku černé díry, protože je tepelné. To však znamená, že černé díry nejsou úplně černé a důsledkem je pomalé vypařování hmoty černé díry. +more I když jsou tyto efekty zanedbatelné pro astronomické černé díry, jsou významné pro hypotetické miniaturní černé díry, kde dominují účinky kvantové mechaniky. V současnosti se předpokládá, že malé černé díry se rychle vypařují a nakonec mohou zmizet při výbuchu záření. Z tohoto důvodu má každá černá díra, která nemůže pohlcovat hmotu, konečnou délku života úměrnou třetí mocnině její hmotnosti.

Aktuální vývoj teorie

21. +more června 2004 Stephen Hawking, v rozporu se svými předchozími zjištěními, prezentoval nový argument, že černé díry přece jen emitují informaci o tom, co pohlcují. Navrhl, že kvantové perturbace horizontu událostí by mohly dovolit uniknout informacím a ovlivnit vyvolané Hawkingovo záření. Tato teorie ještě nebyla prodiskutována ve vědecké komunitě, ale v případě, že bude přijata, je pravděpodobné, že vyřeší informační paradox černých děr. Mezitím oznámení o této nové teorii zaznamenalo nebývalou pozornost médií.

Reference

Související články

Informační paradox černých děr

Kategorie:Astrofyzika Kategorie:Kvantová fyzika Kategorie:Nepotvrzené fyzikální hypotézy