Malgrandega nigra truo

Malgrandega nigra truo, ankaŭ nomata kiel kvantum-mekanika nigra truo aŭ malgranda nigra truo, estas simple malgranda nigra truo, por kiu kvantum-mekanikaj efikoj ludas gravan rolon.

 Ekspliko 

La plej malgranda maso, kiun povas havi nigran truon, por ke la klasika priskribo de nigra truo ankoraŭ havu iun senson, estas verŝajne de ordo de la planck-a maso, kiu estas ĉirkaŭ 2 × 10−8 kg aŭ 1.1 × 1019 GeV. Je ĉi tiu skalo la formuloj de varmodinamiko de nigra truo donas, ke la malgranda nigra truo devus havi: entropion de nur 4π nat-oj, ekvivalentan surfacan temperaturon de TP / 8π, bezonante ke la varmeca energio estas kvante komparebla kun energio de maso de la tuta malgranda nigra truo, kaj ondolongon de Compton egalan al radiuso de Schwarzschild de la nigra truo (ĉi tiu distanco estas egala al la planck-a longo). Ĉi tiu estas la limo, kie klasika gravita priskribo de la objekto ne plu povas funkcii, kaj sen  malgrandaj kvantumaj korektadoj ĝi tute ne bone priskribas la aferon.

La ekzisto de nigraj truoj de ĉi tiu maso estas pure hipoteza sed se denaskaj nigraj truoj ekzistas, ili povus atingi ĉi tiujn kondiĉojn kiel la finan stadion de vaporiĝo de nigra truo.

Tia energio estas de ordoj de grandeco pli grandaj ol tiuj, kiuj povas esti produktitaj sur tero en akceliloj similaj al la Granda Koliziigilo de Hadronoj (maksimume ĉirkaŭ 14 × 103 GeV), aŭ detektita en kolizioj de kosma radiado en la atmosfero. Estas pritakso, ke por alveturigi du volumenaĵojn de fermionoj en distancon de Planck-a longo kun la nun atingebla magneta kampo necesus ringa akcelilo de ĉirkaŭ 1000 lumaj jaroj en diametro por konservi la volumenaĵojn sur trako. Eĉ se ĝi estus ebla, la kolizia produkto devus esti ege malstabila, kaj preskaŭ tuj disiĝus.

Iuj teoriistoj sugestas, ke la multaj dimensioj postulataj de teorio de kordoj povus fari ke la efika forteco de gravito estas je multaj dekumaj ordoj de grandeco pli forta je malgrandaj distancoj (do, tre altaj energioj). Ĉi tio povus esti pli malgranda ol la Planck-a energio, kaj ebligi nigro-truo-ecajn priskribojn taŭgajn je malmulte pli malgrandaj masoj. Sed ĉi tio estas alte spekulativa.

Aliaj dubas pri la bazaj supozoj de la kvantuma gravito, kaj ĉu estas reale deviganta okazo por kredi al vaporiĝo de nigraj truoj. Ĝi estas la nura kvantuma supozo, kiu konduki al la krizo je la Planck-a maso: en klasika fizika relativeco, nigra truo povas principe esti arbitre malgranda. Laŭ la formula de la radiuso de Schwarzschild, ju pli la radiuso de la nigra truo estas malgranda, des pli ĝia maso estas malgranda.

Fizikisto Brian Greene sugestis, ke elektrono povas esti malgrandega nigra truo; vidu la artikolon pri elektrona nigra truo. Malgrandaj nigraj truoj devus aspekti kiel rudimentaj partikloj, ĉar ili devus esti plene difinitaj per ilia maso, ŝargo kaj spino. Je ĉi tiu vido, la signifo de la Planck-a maso estas tiu, ke ĝi markas limon kie la duon-klasika proksimuma kalkulado rompiĝas, kaj plene kvantuma mekanika priskribo de la sistemo iĝas bezonata. Gravite dominata nigro-truo-ecaj strukturoj povus ankoraŭ ekzisti kun ĉi tiuj pli malgrandaj masoj, sed la vaporiĝo de nigra truo devus esti subpremita per kvantumaj efikoj, simile al tio kiel elektrono konstante akcelanta por ĉirkaŭiri atomon ne elradias, malgraŭ la antaŭdiroj de klasika elektromagnetismo.

Oni povas diri kun certeco, ke la antaŭdiroj pri funkciado de nigra truo kun maso malpli granda ol la Planck-a maso per nur la klasika ĝenerala relativeco estas nekonsekvenca kaj nekompleta, tiel ke tiaj celoj povus esti nepre priskribitaj en la kunteksto de la kvantuma gravito.

 Vidu ankaŭ 

 Kvantuma ŝaŭmo

Kategorio:Nigraj truoj