Черные дыры представляют собой одни из самых загадочных объектов во Вселенной, и вопрос о их температуре является нетривиальной задачей для астрофизиков. Температура черной дыры определяется ее массой и связана с понятием излучения Хокинга.
Температура излучения Хокинга
Теория излучения Хокинга, предложенная Стивеном Хокингом в 1974 году, утверждает, что черные дыры испускают излучение из-за квантовых эффектов, происходящих на границе горизонта событий. Это излучение можно охарактеризовать в терминах эффективной температуры. Согласно формуле Хокинга, температура черной дыры обратнопропорциональна ее массе:
[
T = \frac{\hbar c3}{8 \pi G M k_B}
]
где (T) — температура, (\hbar) — приведенная постоянная Планка, (c) — скорость света, (G) — гравитационная постоянная, (M) — масса черной дыры, и (k_B) — постоянная Больцмана.
Таким образом, температура крупных черных дыр, таких как те, что находятся в центре галактик, будет чрезвычайно низкой (порядка нескольких миллиардов долей градусов выше абсолютного нуля), что делает их практически невидимыми в тепловом спектре. В то время как микроскопические черные дыры, которые гипотетически могут существовать, будут гораздо горячее.
Внутренние температуры
Вопрос о температуре 'внутри' черной дыры является более сложным с точки зрения физики, так как законы современной физики, такие как термодинамика и квантовая теория, не применимы в сингулярности. Понятие температуры теряет свою классическую трактовку.
Ключевые моменты: температура черной дыры, излучение Хокинга, горизонты событий, квантовые эффекты.
Категория: Астрономия
Теги: черные дыры, астрофизика, космология