---

<< Svoistva chernyh dyr | Oglavlenie  | Prostranstvo, vremya i teoriya strun >>

---

Hokingovskoe izluchenie zadaet novye voprosy

Hokingovskoe izluchenie chernoi dyry

   V predydushei chasti my govorili o dvuh osnovnyh klassicheskih svoistvah chernyh dyr - o tom, chto polnaya ploshad' gorizonta sobytii chernoi dyry mozhet tol'ko uvelichivat'sya i o tom, chto gravitacionnyi potencial postoyanen po vsemu gorizontu. Eti svoistva mozhno nazvat' klassicheskimi svoistvami, potomu kak oni byli polucheny s ispol'zovaniem uravnenii Einshteina, kotorye ne prinimayut vo vnimanie kvantovuyu mehaniku.
   Chto proizoidet esli my dobavim kvantovuyu mehaniku k analizu povedeniya i svoistv klassicheskih chernyh dyr ?
   Samyi prostoi sposob ob'edinit' kvantovuyu mehaniku s klassicheskoi Obshei teoriei otnositel'nosti eto ispol'zovat' rassmotrenie rasseyaniya chastic v iskrivlennom prostranstve-vremeni, pri etom samo prostranstvo-vremya ne reagiruet i ne menyaetsya pri rasseyanii kvantovyh chastic. Eto neskol'ko nepravil'no, poskol'ku gravitaciyu my rukami ostavlyaem klassicheskoi, a kvantovuyu mehaniku ispol'zuem tol'ko v primenenii k chasticam. No esli ne obrashat' na eto vnimaniya, to poluchayushiesya rezul'taty porazitel'ny i okazyvayutsya dovol'no polezny i vazhny dlya teorii chernyh dyr.

Chernye dyry isparyayutsya !

   Fiziki-teoretiki, izuchayushie effekty kvantovogo rasseyaniya v iskrivlennom prostranstve-vremeni zametili, chto opredeleniya chasticy i antichasticy zavisyat ot nablyudatelya, chto, voobshe govorya, protivorechit osnovnym polozheniyam Obshei teorii otnositel'nosti. Pri etom chislo chastic, kotorye prinimayut vo vnimanie, tak zhe zavisit ot nablyudatelya.
   Pri etom iz vsego vysheizlozhennogo skladyvaetsya sleduyushaya kartina. Esli fizik-nablyudatel' dvizhetsya po napravleniyu k centru chernoi dyry, to pri peresechenii gorizonta sobytii on ne zametit nichego neobychnogo. Ego budet tyanut' k centru ogromnoi siloi prityazheniya so storony chernoi dyry. No esli on kakim-nibud' obrazom umudritsya uderzhivat'sya postoyanno za gorizontom vne ego, to on obnaruzhit ogromnoe kolichestvo goryachih chastic, izluchaemyh chernoi dyroi.
   No kak zhe chasticy mogut pokidat' chernuyu dyru ? Ved' dazhe svet ne mozhet etogo sdelat', a svet sostoit iz bezmassovyh chastic, i raz bezmassovye chasticy ne mogut pokinut' chernoi dyry, to massivnye chasticy i podavno ne mogut.
   V klassicheskoi fizike chernyh dyr gorizont sobytii predstavlyaet soboi nekii absolyutnyi bar'er dlya vsego, chto pytaetsya vybrat'sya naruzhu iz chernoi dyry. V kvantovoi mehanike, odnako, prisutstvuet ponyatie kvantovoi neopredelennosti, chto privodit k kvantovym fluktuaciyam vakuuma, kotorye vyrazhayutsya cherez rozhdenie i annigilyaciyu virtual'nyh par chastic-antichastic v etom vakuume.
   Na animacii vverhu P eto chastica, a A - antichastica. Para chastica-antichastica rozhdaetsya na ochen' korotkoe vremya vblizi gorizonta sobytii no vne chernoi dyry. Odnako ne uspevayut oni proannigilirovat', kak antichastica okazyvaetsya pogloshennoi chernoi dyroi, a chastica "vystrelivaetsya" v protivopolozhnom napravlenii. Ravnovozmozhen i takoi variant, kogda chastica poglotitsya a antichastica ostanetsya.
   Nashemu rassmatrivaemomu nablyudatelyu, neponyatno kakim obrazom no vse zhe uderzhivayushemusya ot padeniya za gorizont sobytii pokazhetsya, chto pri etom chernaya dyra ispustila chasticu skvoz' gorizont sobytii, a dlya udalennogo nablyudatelya pri etom massa chernoi dyry umen'shitsya na massu izluchennoi chasticy i, takim obrazom, ploshad' gorizonta sobytii chernoi dyry stanet men'she.
   Kak zhe takoe mozhet byt' ? Ved' poluchaetsya, chto obshaya ploshad' gorizonta sobytii chernoi dyry, a znachit, chto i ob'em, zanimaemyi chernoi dyroi, mozhet i dazhe budet umen'shatsya so vremenem vopreki predskazaniyam klassicheskoi teorii, ispol'zuyushei uravneniya Einshteina i prenebregayushei kvantovymi effektami.

Gde zhe kvantovye mikrosostoyaniya ?

   Ne tol'ko isparyayushiesya chernye dyry, no i chasticy, kotorye oni izluchayut pri isparenii imeyut teplovoe raspredelenie. Eti isparyayushiesya chernye dyry nachinayut vyglyadet' kak obychnye "teplovye ob'ekty", s kotorymi operiruet termodinamika nachinaya s 19-go veka.
   Odnako v 20-m veke, v processe kvantovoi revolyucii, vyyasnilos', chto klassicheskaya termodinamika, razrabotannaya v 19-m veke, yavlyaetsya predel'nym sluchaem, poluchayushimsya pri summirovanii po vsem kvantovym mikrosostoyaniyam. Naprimer, termodinamiku parovyh mashin mozhno svesti k ponimaniyu kvantovyh mikrosostoyanii molekul vody i vozduha.
   Togda gde zhe kvantovye mikrosostoyaniya, otvetstvennye za termodinamiku chernyh dyr ?
   Strunshiki schitayut, chto znayut otvet na etot vopros...

---

<< Svoistva chernyh dyr | Oglavlenie  | Prostranstvo, vremya i teoriya strun >>

---

Publikacii s klyuchevymi slovami: Kosmologiya - superstruny - teoriya strun Publikacii so slovami: Kosmologiya - superstruny - teoriya strun
Sm. takzhe: Razlozhenie dalekogo sveta Formirovanie galaktik v magnitnoi Vselennoi "Effekty" Zel'dovicha, zapechatlennye na nashem nebe Sverhnovaya 1994D i neozhidannaya Vselennaya Kuda smeshaetsya krasnoe smeshenie? Samaya dalekaya sverhnovaya tipa Ia Rashid Alievich Syunyaev (k semidesyatiletiyu so dnya rozhdeniya) Vse publikacii na tu zhe temu >>