Излучение Хокинга — это теоретический процесс, при котором черные дыры испускают радиацию из-за квантовых эффектов рядом с горизонтом событий. Этот процесс, предложенный Стивеном Хокингом в 1974 году, является важным шагом в направлении объединения общей теории относительности и квантовой механики.
Основные формулы
При выводе формулы излучения Хокинга предполагается вакуумное состояние вблизи горизонта событий черной дыры. Основная формула, описывающая температуру черной дыры, известная как температура Хокинга, определяется следующим образом:
$$ T_H = \frac{\hbar c3}{8 \pi G M k_B} $$
где:
- $T_H$ — температура Хокинга,
- $\hbar$ — приведённая постоянная Планка,
- $c$ — скорость света в вакууме,
- $G$ — гравитационная постоянная,
- $M$ — масса черной дыры,
- $k_B$ — постоянная Больцмана.
Эта формула показывает, что температура черной дыры обратно пропорциональна её массе, что приводит к "испарению" черных дыр: чем меньше масса черной дыры, тем выше её температура и интенсивнее излучение.
Испарение черных дыр
Излучение Хокинга со временем уменьшает массу черной дыры, что в конечном итоге может привести к её полному исчезновению. Этот процесс завершает квантово-гравитационный цикл и предполагает, что черные дыры не вечны. Таким образом, излучение Хокинга является способом проявления квантовых эффектов в макрообъектах.
Теоретическое изучение излучения Хокинга обеспечивает мощный инструмент для понимания природы квантовой гравитации и универсальных законов физики, соединяя микро- и макромир.
Категория: Физика
Теги: теоретическая физика, квантовая механика, черные дыры