Hawkingovo zračenje

Izvor: Wikipedija
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretraživanje

Hawkingovo zračenje je oblik zračenja crnog tijela koje pretpostavljeno ispuštaju crne rupe zbog kvantnomehaničkih fenomena u blizini horizonta događaja crne rupe. Zračenje je nazvano prema britanskom fizičaru Stephenu Hawkingu koji je još 1974. godine teoretski pretpostavljao postojanje ovakve vrste zračenja.[1] Jacob Bekenstein je, uz Hawkinga, također pretpostavljao kako crne rupe imaju konačnu entropiju.[2]

Hawking je započeo rad na teoriji nakon posjeta Moskvi 1973. gdje su mu sovjetski znanstvenici Jakov Zeldovič i Aleksej Starobinsky dokazali da bi, prema kvantnomehaničkom načelu neodređenosti, crne rupe sa kutnim zamahom trebale stvarati i emitirati čestice.[3] Hawkingovo zračenje umanjuje masu i energiju crne rupe pa se pretpostavlja da je odgovorno i za isparavanje crnih rupa. Manje crne rupe emitiraju više Hawkingova zračenja od većih, pa bi trebale brže ispariti.[4][5][6]

Objašnjenje[uredi VE | uredi]

Kvantne fluktuacije[uredi VE | uredi]

Heisenbergovo načelo neodređenosti predstavlja set nejednakosti među kojima nikad ne možemo s jednakom preciznošću izračunati vrijednost dvaju komplementarnih varijabli.[7] Jedna takva nejednakost postoji između parova energija - vrijeme, gdje preciznije određenje jedne varijable vodi ka manje preciznom određenju druge varijable, prema jednadžbi . To praktično znači da vakuum nije apsolutno prazan prostor bez čestica, jer uvijek mora postojati količina energije od barem Kako bi se to ostvarilo u apsolutnom vakuumu, događaju se kvantne fluktuacije.

Kako bi se održala nejednakost Heisenbergove neodređenosti, nasumično se iz energije vakuuma stvaraju virtualni, kvantno spregnuti parovi čestica - antičestica gdje antičestica ima obrnute karakteristike od čestice. Na primjer, elektron ima masu 9.109×10−31 kg, naboj od -1 e, spin 1/2 i paritet od +1. Njegova antičestica, pozitron ima masu -9.109×10−31 kg (i time negativnu ukupnu energiju, jer vrijedi E=mc2, naboj od +1 e, spin 1/2 i paritet od -1. Nakn stvaranja, parovi postoje jako kratko vrijeme, prije no što se njihovi naboji i mase privuku, i čestice se anihiliraju. Anihilacija uvijek završava izbojem velikih količina energije u svemir, čime je održan zakon očuvanja energije

Crna rupa[uredi VE | uredi]

Kad se kvantne fluktuacije dogode u blizini crne rupe (ali izvan horizonta događaja), crna rupa privlači česticu negativne energije, te čestica svojom negativnom masom i energijom "poništi" dio mase i energije crne rupe. Kad se to dogodi, vanjskom promatraču izgleda kao da je crna rupa izbacila česticu čiji je parnjak privukla. Zakon očuvanja energije ovdje i dalje vrijedi, jer je crna rupa usisavši antičesticu izgubila istu količinu energije koju je čestica preuzela iz svemira, i ne može ju vratiti jer više ne može doći do anihilacije.[8]

Informacijski paradoks[uredi VE | uredi]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. Rose, Charlie. A conversation with Dr. Stephen Hawking & Lucy Hawking
  2. Levi Julian, Hana. "'40 Years of Black Hole Thermodynamics' in Jerusalem", objavljeno 3. rujna 2012 pristupljeno 8. rujna 2012
  3. (1988) A Brief History of Time, Bantam Books ISBN 0-553-38016-8
  4. Hawkingovo zračenje. Hrvatska enciklopedija pristupljeno 27. kolovoza 2017.
  5. Srikanta, Patnaik (9. ožujka 2017.). Recent Developments in Intelligent Nature-Inspired Computing (engleski), IGI Global ISBN 9781522523239
  6. (2012) "Hawking Radiation – An Augmentation Attrition Model". Adv. Nat. Sci. 5 (2): 14–33
  7. (2014). "The uncertainty relations in quantum mechanics". Current Science 107 (2): 203–218
  8. (2012) "Hawking Radiation – An Augmentation Attrition Model". Adv. Nat. Sci. 5 (2): 14–33