Ничто не вечно, даже черные дыры. Но как именно это происходит?
Актер Стивен Хокинг больше всего известен своими эпизодическими ролями в фильмах «Футурама» и «Звездный путь». Возможно, вы удивитесь, узнав, что он также является теоретическим астрофизиком. Есть ли что-то, что этот парень не может сделать?
Одна из самых захватывающих теорий, которые он выдвинул, заключается в том, что черные дыры, стремительнее Вселенной, могут действительно испаряться в течение огромных периодов времени.
Квантовая теория предполагает, что виртуальные частицы появляются и исчезают все время. Когда это происходит, появляются частица и ее античастица, а затем они рекомбинируют и снова исчезают.
Когда это происходит вблизи горизонта событий, могут происходить странные вещи. Вместо двух частиц, которые существуют какое-то время и затем уничтожают друг друга, одна частица может упасть в черную дыру, а другая частица может улететь в космос. Теория утверждает, что в течение длительных периодов времени эта струйка убегающих частиц заставляет черную дыру испаряться.
Подождите, если эти виртуальные частицы падают в черную дыру, не должно ли это сделать ее более массивной? Как это заставляет это испаряться? Если я добавлю камешки в кучу камней, разве моя куча камней не станет больше?
Это сводится к перспективе. Со стороны внешнего наблюдателя, наблюдающего за горизонтом событий черной дыры, кажется, что из черной дыры исходит излучение. Если бы это было все, что происходило, это нарушило бы закон термодинамики, поскольку энергия не может быть ни создана, ни разрушена. Поскольку черная дыра в настоящее время излучает энергию, ей нужно было отдать немного своей массы, чтобы обеспечить ее.
Давайте попробуем по-другому подумать об этом. Черная дыра имеет температуру. Чем оно массивнее, тем ниже его температура, хотя она все еще не равна нулю.
Отныне и до далекого будущего температура самых больших черных дыр будет ниже, чем фоновая температура самой Вселенной. Свет от космического микроволнового фонового излучения будет падать, увеличивая его массу.
Теперь перенесемся вперед, когда фоновая температура Вселенной упадет ниже даже самых холодных черных дыр. Затем они будут медленно излучать тепло, которое должно исходить от черной дыры, превращая ее массу в энергию.
Скорость, с которой это происходит, зависит от массы. Для черных дыр звездной массы полное испарение может занять 10 ^ 67 лет.
Для больших папочек сверхмассивных в ядрах галактик вы смотрите на 10 ^ 100. Это один, а затем 100 нулевых лет. Это огромное число, но, как и любое другое гигантское число, оно все равно меньше бесконечности. Таким образом, за непостижимое количество времени даже самые длинные живые объекты во Вселенной - наши могучие черные дыры - уйдут в энергию.
И последнее, что большой адронный коллайдер может генерировать микроскопические черные дыры, которые могут длиться доли секунды и исчезать при вспышке излучения Хокинга. Если они их найдут, то Хокинг, возможно, захочет действовать в ожидании и сосредоточиться на физике.
Ничто не вечно, даже черные дыры. Мы уверены, что в течение самых длительных периодов времени они никуда не исчезнут. Единственный способ узнать это - сидеть сложа руки и смотреть, ну, может быть, это не единственный способ.
Наполняет ли вас мысль об испаряющихся небесных кошмарах экзистенциальной грустью? Не стесняйтесь поделиться своими мыслями с другими в комментариях ниже.
Спасибо за просмотр! Никогда не пропустите эпизод, нажав кнопку подписаться.
Наше сообщество Patreon - причина, по которой эти шоу происходят. Мы хотели бы поблагодарить Дану Нури и остальных участников, которые поддерживают нас в создании отличного космического и астрономического контента. Участники получают предварительный доступ к эпизодам, дополнениям, конкурсам и другим махинациям с Джеем, мной и остальной частью команды. Хотите принять участие в действии? Кликните сюда.
Подкаст (аудио): Скачать (Продолжительность: 3:52 - 3,5 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
Подкаст (видео): Скачать (Продолжительность: 4:15 - 49,5 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
