Vai Kaut Kas Var Izbēgt No Melnā Cauruma?

{h1}

Melno caurumu izstaroto lietu vājo mirdzumu sauc par hokinga starojumu. Tas ir izgatavots no daļiņām, kas izbēgušas kvantu tunelēšanas ceļā.

Melnie caurumi ir melnākās lietas Visumā. Viņu milzīgā, kosmosa lieces gravitācijas dēļ viss, kas viņos iekrīt, tiek uzreiz sagrauts un pazaudēts. Zinātnieki nekad nav redzējuši melno caurumu, jo nekas, pat gaisma nevar no tiem izbēgt.

Nu, gandrīz neko.

Šeit, uz Zemes, iesācēju līmeņa kvantu mehānikas studenti uzzina, ka subatomiskajā pasaulē neviena barjera nav nepārvarama. Elementārdaļiņas (piemēram, fotoni un elektroni) nav tādas kā pukstošās bumbiņas, kuras, metot pie sienas, rikošetē no tās; viņi vairāk līdzinās spokiem. Šķēršļi mudina šīs spokainās daļiņas palikt pārsvarā noteiktā apgabalā, bet reizēm daļiņas caur tām izies cauri. Šo dīvaino izturēšanos sauc par "kvantu tunelēšanu", un pat ne melnie caurumi nav tam pakļauti.

Izmeklēšana no caurumiem

Pēc Kolorādo universitātes astrofizikas Andevas Hamiltonas teiktā, melnā cauruma horizonts ir nepārvarams šķērslis tam, kas patīk mums, cilvēkiem, un patiesībā visam citam, kas ir lielāks par atomu. Bet laiku pa laikam subatomiskajai daļiņai izdodas tai iziet cauri. Tādējādi tiek uzskatīts, ka visi melnie caurumi izstaro neticami vāju lietu mirdzumu, kas nosaukts par "Hokinga starojumu" pēc Stefana Hokinga, fiziķa, kurš pirmo reizi teorēja par tā eksistenci 70. gados.

"Klasiski nav tā, ka jebkurš starojums varētu izkļūt no melnā cauruma," Hamiltons stāstīja Life's Little Mysteries. "Apvārsņa telpā telpa krīt ātrāk nekā gaisma, tāpēc nekas no tās nevar izkļūt, nebraukšot ātrāk par gaismu citādāk. Bet kvantu mehāniski pastāv kāda iespēja, ka kaut kas iekšpusē var izplūst tunelī."

Tomēr tas prasa ļoti īpašus nosacījumus.

Kvantu mehānika ne tikai atļauj kvantu tunelēšanu, bet arī ļauj daļiņām nejauši izplūst. Faktiski šādas "kvantu svārstības" notiek visu laiku: Daļiņu un daļiņu pāri spontāni rodas no telpas vakuuma (un parasti nekavējoties iznīcina viens otru).

Lai daļiņa varētu izkļūt no melnā cauruma, melnā cauruma malas tuvumā jānotiek kvantu svārstībām. Kad tas notiek, dažreiz viena daļiņa izkļūst ārā, pirms iznīcināšana var notikt. Tās partneris nekavējoties kļūst "spagetifified" ar melno caurumu, kas iegarenas, kad tas nogrima uz centru.

Lai notiktu šī dramatiskā atdalīšana, kvantu svārstībās ražotajām daļiņām jābūt ļoti gariem viļņu garumiem. Dīvaini, kā tas izklausās, kvantu mehānika saka, ka visas daļiņas, kā mēs parasti uz tām atsaucamies, arī ir viļņi, un tādējādi tām ir viļņu garumi, kas raksturo attālumu starp to secīgajām virsotnēm. Jo lēnāk kustas dotā daļiņa / vilnis, jo garāks ir tā viļņa garums.

Daļiņas, kuras rada kvantu svārstības un kurām ir "viļņu garumi, kas ir salīdzināmi ar melnā cauruma lielumu, spēj iziet tunelī", sacīja Hamiltons. "Tas ir tāpēc, ka tos nevar lokalizēt, viņi ir izplūduši." Lai izmantotu agrāko analoģiju, šīs daļiņas ir īpaši raksturīgas spokiem. Viņu milzīgais viļņu garums ļauj viņiem brīvi klīst domēnos, kas sniedzas pāri melnā cauruma robežai.

"Hawkinga starojumam ir raksturīgs viļņa garums, kas ir salīdzināms ar melnā cauruma horizonta lielumu," sacīja Hamiltons. Melnā cauruma gadījumā, kas atrodas mūsu Piena Ceļa galaktikas centrā, daļiņām, kas izplūst no tās, viļņu garums ir aptuveni 14 reizes lielāks par mūsu saules rādiusu. Lai iegūtu supermasīvus melnos caurumus, daļiņām ir jābūt miljardu saules garu viļņu garumiem, lai tās izzustu. [Piena ceļa centrā atrasts bezgalības simbols]

Darn dim

Kā jūs, iespējams, uzminējāt, nav visai daudz daļiņu, kas atbilst kritērijiem, kas nepieciešami, lai izvairītos no melnajiem caurumiem.

Pat spilgtākie caurumi (kas ir mazākie, jo tiem ir mazāks smagums un tāpēc ļauj vairāk daļiņām izkļūt) ir "diezgan drūmi tumši", sacīja Hamiltons. Hawkinga starojums no neliela, 30 saules lieluma melnā cauruma ir tikai viena miljarda triljonu triljona tikpat spilgts kā 100 vatu spuldzīte.

Šo starojumu pilnībā absorbē gaisma no citiem kosmosā esošiem spilgtiem objektiem, un tāpēc zinātniekiem vēl nav izdevies atklāt Hokinga starojumu. Neskatoties uz to, viņi ir pārliecināti, ka tā pastāv. "Hawkinga starojums tiek uzskatīts par vienu no visstingrākajām kvantu gravitācijas prognozēm," sacīja Hamiltons.

  • 6 ikdienas lietas, kas savādi notiek kosmosā
  • Noslēpumainā fizika no 7 ikdienas lietām
  • 3 populārākie jautājumi, ko cilvēki uzdod astrofiziķim (un atbildes)

Izpildiet Natāliju Volčoveru vietnē Twitter @nattyover. Izpildiet Life's Little Mysteries vietnē Twitter @llmysteries, pēc tam pievienojieties mums Facebook.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Jaunas Satelīta Staras Atpakaļ 1. Zibens No Kosmosa Foto
Jaunas Satelīta Staras Atpakaļ 1. Zibens No Kosmosa Foto

Pie Portugāles Krastiem Zemes Garozai Varētu Būt Lobīšanās Divās Daļās
Pie Portugāles Krastiem Zemes Garozai Varētu Būt Lobīšanās Divās Daļās

Zinātne Ziņas


Attēli: Dienvidrietumu Visbīstamākie Vulkāni
Attēli: Dienvidrietumu Visbīstamākie Vulkāni

No Izgudrotāja Līdz Inženierim
No Izgudrotāja Līdz Inženierim

T-54 / T-55 Galvenā Kaujas Tvertne
T-54 / T-55 Galvenā Kaujas Tvertne

Fakti Par Pingvīnu: Sugas Un Biotops
Fakti Par Pingvīnu: Sugas Un Biotops

Pētījums Par Hroniska Noguruma Sindroma Sasaisti Ar Tagad Ievilktu Vīrusu
Pētījums Par Hroniska Noguruma Sindroma Sasaisti Ar Tagad Ievilktu Vīrusu


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com