Һокинг нурланышы

300px|мини|уңда|Теория буенча һәр галактика үзәгендә кара тишек урнашкан
Һокинг нурланышы (инглизчә Hawking radiation) — кара тишек тарафыннан элементар кисәкчекләрне (күбесенчә фотоннарны) нурландыру фараз ителгән процессы. 1974 елда Стивен Һокинг кара тишек нурланышын фаразлый, аның хөрмәтенә күренеш аталган, шулай ук Якоб Бекенштейн кара тишекнең чикләнгән, нульсез  температурага һәм энтропиягә ия булуын күрсәтә.

Тарих

1973 елда әле совет физиклары Владимир Грибов һәм Яков Зельдович квант туннель эффекты булганга күрә кара тишек кисәкчекләрне таратырга тиеш дип әйтәләр.

1973 елда Яков Зельдович һәм Алексей Старобинский Стивен Һокинг белән Мәскәүдә очраша һәм квант механикасының билгесезлек мәсләге буенча әйләнә торган кара тишекләр кисәкчекләрне таратырга тиешлеген күрсәтә.

Тасвир

Кара тишек нурланышы - квант күренеше. Квант туннель эффекты ярдәмендә кисәкчекләр потенциаль киртәләрдән уза алалар.

Кырның квант теориясе буенча физик вакуум даими рәвештә хасил булучы һәм юкка чыгучы төрле кырлар флуктуацияләре (виртуаль кисәкчекләр) белән тулган. 

Тышкы көчләр кырында әлеге флуктуацияләр торышы үзгәрә һәм шактый югары көчләр тәэсирендә вакуумнан кисәкчек-антикисәкчек парлары барлыкка килә ала. Бу процесслар кара тишекнең вакыйгалар офыгы янында (ләкин тышта) баралар. 

Кара тишекнең гаять зур гравитацион кыры юкка чыкканга кадәрге виртуаль кисәкчекләрне аера һәм реаль кисәкчекләргә әверелдерә ала. Әлеге процесслар синхрофазотронда тәҗрибәләрдә күзәтелгән.

Әлбәттә, энергия саклану кануны буенча "һичнәрсәдән"  реаль кисәкчекләр хасил була алмыйлар, чөнки виртуаль кисәкчекләр реаль кисәкчекләргә әверелдерү өчен кимендә E=2mc2 энергиясе кирәк. Шуңа күрә виртуаль кисәкчекләрне аеру өчен кара тишек нәкъ әлеге энергияне сарыф итә, нәтиҗәдә кара тишек туры килүче масса югалта.

Аеру процессы нәтиҗәсендә вакыйгалар офыгына якындагы беренче кисәкчек реаль кисәкчеккә әверелеп кара тишеккә төшә, ә икенче кисәкчек реаль кисәкчеккә әверелеп Галәмгә таратыла, нәкъ шушы кисәкчек Һокинг нурланышын булдыра. Исәпләүләр буенча кара тишеккә бер кисәкчек төшкәнгә  карамастан, кара тишек массасын югалта. Шулай итеп, кара тишек кисәкчекне тарата һәм массасын югалта. Озак вакыттан (триллион елдан соң) кара тишек нурланышка әйләнеп юкка чыга.

Әлеге фараз буенча кара тишекнең нурланышы җылылык спектрына ия (массасыз кисәкчекләр өчен).  Димәк кара тишекнең нурланышына билгеле температура белән тасвирлап була:



Кара тишекнең нурланыш спектры (ешлыклар буйлап бүленеше) кара җисемнең нурланышныкына тиң икән.

Каршылыклар

Әлеге процесс кайбер фәнни проблемалар тудыра, мәсәлән кара тишектә мәгълүмат юкка чыгуы проблемасы. Ләкин бу проблема квант гравитациясе уңышлы теориясе булмавы белән аңлатыла. Квант гравитациясе кайбер теорияләре Һокинг нурланышы булмавын фараз итә.

Кызык фактлар

Кайбер кешеләр Зур адрон коллайдерында кара тишекләр хасил була  һәм Җиргә яный ала дип куркалар. Ләкин теоретик хасил булган кечкенә кара тишекләр тиз генә нурланышка әйләнеп юкка чыгалар. Теория буенча тик фәза-вакытның өстәмә үлчәмнәре һәм кечкенә арадагы көчле гравитация булган очракта Зур адрон коллайдерында кара тишекләр хасил була ала.
 Һокинг нурланышы фаразында сингуляр реактор идеясе нигезләнә. Сингуляр реакторда микроскопик кара тишекләр булдырыла һәм аларның нурланышы - энергия чыганагы булырга мөмкин.

 Сылтамалар

    Hawking S. W. Black hole explosions? // Nature. — 1974. — Vol. 248. — P. 30—31.
    Hawking S. W. Particle creation by black holes // Communications in Mathematical Physics. — 1975. — Vol. 43. — P. 199—220.
    Brout R., Massar S., Parentani R., Spindel Ph. A primer for black hole quantum physics // Physics Reports. — 1995. — Vol. 260. — P. 329—446.
    Helfer A. D. Do black holes radiate? // Reports on Progress in Physics. — 2003. — Vol. 66. — P. 943—1008.
    Robertson S. J. The theory of Hawking radiation in laboratory analogues // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. — 2012. — Vol. 45. — P. 163001.
 http://spacegid.com/izluchenie-hokinga.html Излучение Хокинга

Төркем:Квант механикасы
Төркем:Астрофизика
Төркем:Кара тишекТөркем:Гравитация