т. XVII · МСК
Физика

Чёрные дыры излучают энергию и будут полностью испарены за счёт излучения Хокинга примерно за 10⁶⁷ лет.

Чёрные дыры излучают энергию и будут полностью испарены за счёт излучения Хокинга примерно за 10⁶⁷ л
В 1974 году британский физик-теоретик Стивен Хокинг сделал неожиданное открытие: чёрные дыры не являются абсолютно чёрными, как считалось прежде. Используя методы квантовой теории поля в искривленном пространстве-времени, он показал, что вблизи горизонта событий чёрной дыры происходят квантовые флуктуации вакуума. Эти флуктуации порождают пары частица-античастица — например, электрон и позитрон или фотон и его виртуальный двойник. Если одна частица падает внутрь чёрной дыры, а другая вырывается наружу, то вторая становится реальной, унося с собой энергию. Таким образом, чёрная дыра постепенно теряет массу, излучая энергию наружу — явление, получившее название излучение Хокинга. Этот процесс имеет драматические последствия для судьбы чёрных дыр. Маленькие чёрные дыры испаряются значительно быстрее, чем массивные. При приближении к концу жизни температура излучения растёт экспоненциально, достигая триллионов кельвинов, и чёрная дыра завершает своё существование мощным взрывом. По оценкам теории, чёрная дыра массой Луны испарялась бы примерно за 10⁶⁷ лет — период, несопоставимо превышающий текущий возраст Вселенной (около 1,4×10¹⁰ лет). Такие временные масштабы показывают, что испарение чёрных дыр — процесс практически незаметный на обозримых космических сроках. Открытие Хокинга имело фундаментальное значение, впервые объединив три столпа современной физики: общую теорию относительности, квантовую механику и термодинамику.

Часто спрашивают

Правда ли, что чёрные дыры излучают энергию и будут полностью испарены за счёт излучения Хокинга примерно за 10⁶⁷ лет?

В 1974 году британский физик-теоретик Стивен Хокинг сделал неожиданное открытие: чёрные дыры не являются абсолютно чёрными, как считалось прежде. Используя методы квантовой теории поля в искривленном пространстве-времени, он показал, что вблизи горизонта событий чёрной дыры происходят квантовые флуктуации вакуума. Эти флуктуации порождают пары частица-античастица — например, электрон и позитрон или фотон и его виртуальный двойник. Если одна частица падает внутрь чёрной дыры, а другая вырывается наружу, то вторая становится реальной, унося с собой энергию. Таким образом, чёрная дыра постепенно теряет массу, излучая энергию наружу — явление, получившее название излучение Хокинга. Этот процесс имеет драматические последствия для судьбы чёрных дыр. Маленькие чёрные дыры испаряются значительно быстрее, чем массивные. При приближении к концу жизни температура излучения растёт экспоненциально, достигая триллионов кельвинов, и чёрная дыра завершает своё существование мощным взрывом. По оценкам теории, чёрная дыра массой Луны испарялась бы примерно за 10⁶⁷ лет — период, несопоставимо превышающий текущий возраст Вселенной (около 1,4×10¹⁰ лет). Такие временные масштабы показывают, что испарение чёрных дыр — процесс практически незаметный на обозримых космических сроках. Открытие Хокинга имело фундаментальное значение, впервые объединив три столпа современной физики: общую теорию относительности, квантовую механику и термодинамику.

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?»