т. XVII · МСК
Физика

Черная дыра испускает излучение Хокинга и медленно испаряется из-за квантовых эффектов у горизонта.

Черная дыра испускает излучение Хокинга и медленно испаряется из-за квантовых эффектов у горизонта.
В 1974 году британский физик Стивен Хокинг совершил революционное открытие: чёрные дыры, вопреки классическим представлениям, не являются абсолютно чёрными объектами, а испускают излучение. Это произошло благодаря применению квантовой теории поля вблизи горизонта событий — границы чёрной дыры. Хокинг показал, что из-за квантовых флуктуаций вакуума у горизонта рождаются пары виртуальных частиц, одна из которых может упасть внутрь дыры, а вторая — вырваться в виде реального излучения. Энергия на создание этих пар берётся из массы самой чёрной дыры, вызывая её медленное испарение. Температура этого излучения обратно пропорциональна массе чёрной дыры: массивные дыры излучают холодно, а маленькие — горячо. Например, гипотетическая чёрная дыра массой 10¹¹ килограмм испарилась бы всего за несколько секунд мощным потоком гамма-лучей. Открытие Хокинга имело фундаментальное значение, впервые объединив три краеугольных столпа современной физики: общую теорию относительности, квантовую механику и термодинамику. Оно доказало, что чёрные дыры обладают энтропией и температурой, то есть являются термодинамическими объектами. Это привело к глубокому переосмыслению природы информации и спровоцировало дебаты о судьбе информации, попадающей в чёрную дыру — так называемый информационный парадокс, который физики обсуждают до сих пор.

Часто спрашивают

Правда ли, что черная дыра испускает излучение Хокинга и медленно испаряется из-за квантовых эффектов у горизонта?

В 1974 году британский физик Стивен Хокинг совершил революционное открытие: чёрные дыры, вопреки классическим представлениям, не являются абсолютно чёрными объектами, а испускают излучение. Это произошло благодаря применению квантовой теории поля вблизи горизонта событий — границы чёрной дыры. Хокинг показал, что из-за квантовых флуктуаций вакуума у горизонта рождаются пары виртуальных частиц, одна из которых может упасть внутрь дыры, а вторая — вырваться в виде реального излучения. Энергия на создание этих пар берётся из массы самой чёрной дыры, вызывая её медленное испарение. Температура этого излучения обратно пропорциональна массе чёрной дыры: массивные дыры излучают холодно, а маленькие — горячо. Например, гипотетическая чёрная дыра массой 10¹¹ килограмм испарилась бы всего за несколько секунд мощным потоком гамма-лучей. Открытие Хокинга имело фундаментальное значение, впервые объединив три краеугольных столпа современной физики: общую теорию относительности, квантовую механику и термодинамику. Оно доказало, что чёрные дыры обладают энтропией и температурой, то есть являются термодинамическими объектами. Это привело к глубокому переосмыслению природы информации и спровоцировало дебаты о судьбе информации, попадающей в чёрную дыру — так называемый информационный парадокс, который физики обсуждают до сих пор.

К какой категории относится этот факт?

Этот факт относится к категории «Физика». В этом разделе собраны другие удивительные факты по той же теме.

🎮 Сыграть в «Факт или вымысел?»