Wenn Menschen verhungern, werden sie dünn und sterben schließlich; Wenn ein Schwarzes Loch verhungert, wird es ebenfalls dünn und stirbt… aber es tut dies sehr spektakulär in einem Ausbruch von Hawking-Strahlung.
Zumindest verstehen wir das heute so (es wurde noch kein Black-Hole-Pining-Away beobachtet), und die Theorie könnte auch falsch sein.
Der Kosmologe, Astrophysiker und Physiker Stephen Hawking zeigte 1974, dass Schwarze Löcher elektromagnetische Strahlung mit einem Schwarzkörperspektrum emittieren sollten. Dieser Vorgang wird auch als Verdampfung von Schwarzen Löchern bezeichnet. Kurz gesagt, dieser theoretische Prozess funktioniert folgendermaßen: Partikel-Antiteilchen-Paare werden ständig produziert und verschwinden schnell (durch Vernichtung); Diese Paare sind virtuelle Paare, und ihre Existenz (wenn man sagen kann, dass etwas Virtuelles existiert!) ist eine bestimmte Konsequenz des Unsicherheitsprinzips. Normalerweise sehen wir weder das Partikel noch das Antiteilchen dieser Paare und wissen nur durch Effekte wie den Casimir-Effekt von ihrer Existenz. Wenn jedoch ein solches virtuelles Paar in der Nähe des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs entsteht, kann man es überqueren, während das andere entkommt. und das Schwarze Loch verliert somit Masse. Weit weg vom Ereignishorizont sieht dies aus wie Schwarzkörperstrahlung.
Es stellt sich heraus, dass je kleiner die Masse eines Schwarzen Lochs ist, desto schneller verliert es durch Hawking-Strahlung an Masse. Gleich am Ende verschwindet das Schwarze Loch in einem intensiven Ausbruch von Gammastrahlung (weil die Temperatur des Schwarzen Lochs steigt, wenn es kleiner wird). Wir werden jedoch nicht sehen, dass eines der Schwarzen Löcher in der Milchstraße bald explodiert. Wahrscheinlich gewinnen sie nicht nur immer noch an Masse (zumindest aus dem kosmischen Mikrowellenhintergrund), sondern ein Ein-Sol-Schwarzes Loch würde 10 ^ übernehmen 67 Jahre zu verdunsten (das Universum ist nur 13 Milliarden Jahre alt)!
Es gibt viele Rätsel in Bezug auf Schwarze Löcher und Hawking-Strahlung. Beispielsweise scheint die Verdampfung von Schwarzen Löchern durch Hawking-Strahlung zu bedeuten, dass Informationen für immer verloren gehen. Die Hauptursache für diese Rätsel ist, dass Quantenmechanik und Allgemeine Relativitätstheorie - die beiden erfolgreichsten Theorien in der Physik, Periode - nicht kompatibel sind, und wir haben keine Experimente oder Beobachtungen, die uns helfen könnten, diese Inkompatibilität zu beheben.
Andrew Hamilton von der Colorado University hat eine gute Einführung in dieses Thema, ebenso wie die häufig gestellten Fragen zur Usenet-Physik (die oft von John Baez 'Verbindung dazu anerkannt werden).
Einige Geschichten aus dem Space Magazine, die Hawking-Strahlung enthalten, sind der im britischen Labor erstellte Ereignishorizont für synthetische Schwarze Löcher, Wie man aus einem Schwarzen Loch entkommt und wann schwarze Löcher explodieren: Messung der Emission aus der fünften Dimension.
Schwarze Löcher groß und klein, und der große Hadron-Collider und die Suche nach dem Higgs-Boson sind zwei Astronomie-Casts, die für die Hawking-Strahlung relevant sind.
Quellen:
Colorado Universität
ThinkQuest
Universität von Kalifornien - Flussufer
