קרינת הוקינג: קרינה הנפלטת מחורים שחורים

click fraud protection

קרינת הוקינג, לעיתים נקראת גם קרינת בקנשטיין-הוקינג, היא תחזית תיאורטית של הפיזיקאי הבריטי סטיבן הוקינג מה שמסביר תכונות תרמיות הקשורות חורים שחורים.

בדרך כלל, חור שחור נחשב למשוך אליו את כל החומר והאנרגיה באזור שמסביב, כתוצאה משדות הכבידה העזים; עם זאת, בשנת 1972 הציע הפיזיקאי הישראלי ג'ייקוב בקנשטיין כי חורים שחורים צריכים להיות מוגדרים היטב אנטרופיה, ויזם את הפיתוח של תרמודינמיקה של חור שחור, כולל פליטת אנרגיה, ובשנת 1974 הוקינג פיתח את המודל התיאורטי המדויק כיצד חור שחור יכול לפלוט קרינת גוף שחור.

קרינת הוקינג הייתה אחת מהתחזיות התיאורטיות הראשונות שסיפקו תובנה כיצד כוח הכבידה יכול להתייחס לצורות אנרגיה אחרות, המהווה חלק הכרחי מכל תיאוריה של כוח הכבידה הקוונטי.

תורת הקרינה של הוקינג הסבירה

בגרסה מפושטת של ההסבר חזה הוקינג כי תנודות אנרגיה מהוואקום לגרום ליצירת זוגות חלקיקים וירטואליים של חלקיקים וירטואליים בסמוך לאופק האירועים של השחור חור. אחד החלקיקים נופל לתוך החור השחור בעוד השני בורח לפני שיש להם הזדמנות להשמיד זה את זה. התוצאה נטו היא שלמישהו שצופה בחור השחור נראה כי נפלט חלקיק.

instagram viewer

מכיוון שלחלקיק שנפלט יש אנרגיה חיובית, לחלקיק שנספג על ידי החור השחור יש אנרגיה שלילית ביחס ליקום החיצוני. התוצאה היא שהחור השחור מאבד אנרגיה, וכך מסת (בגלל ה = mc2).

חורים שחורים קדומים קטנים יותר יכולים למעשה לפלוט יותר אנרגיה מכפי שהם סופגים, מה שגורם להם לאבד מסת נטו. חורים שחורים גדולים יותרכמו אלה שהם מסה סולרית אחת, סופגים קרינה קוסמית יותר ממה שהם פולטים דרך קרינת הוקינג.

מחלוקת ותיאוריות אחרות בנושא קרינת חור שחור

למרות שקרינת הוקינג מקובלת בדרך כלל על ידי הקהילה המדעית, עדיין קיימת מחלוקת כלשהי הקשורה בה.

יש כמה חששות שמביא בסופו של דבר לאיבוד מידע, שמאתגר את האמונה כי לא ניתן ליצור או להשמיד מידע. לחילופין, אלה שאינם מאמינים כי למעשה חורים שחורים עצמם קיימים אינם ששים לקבל את עצמם כי הם סופגים חלקיקים.

בנוסף, פיזיקאים קראו תיגר על החישובים המקוריים של הוקינג במה שנודע כבעיה הטרנס-פלאנקיאית בטענה שחלקיקים קוונטיים ליד אופק הכבידה מתנהג באופן מוזר ולא ניתן לראות או לחשב על בסיס הבחנה בין חלל-זמן בין קואורדינטות ההתבוננות לזו שהיא הנצפים.

כמו רוב האלמנטים בפיזיקת הקוונטים, ניסויים ניתנים לצפייה וניתן לבחינה הנוגעים לתורת הקרינה של הוקינג כמעט בלתי אפשריים לבצע; בנוסף, השפעה זו היא דקה מכדי שניתן יהיה לצפות בה בתנאים הניתנים להשגה של המדע המודרני, ולכן תוצאות הניסויים הללו עדיין אינן חד משמעיות להוכחת תיאוריה זו.

instagram story viewer