**Выпраменьванне Хокінга** — гіпатэтычны працэс выпускання разнастайных элементарных часціц, пераважна фатонаў, чорнай дзірой. Эфект прадказаны тэарэтычна Стывенам Хокінгам ў 1974 годзе.  Працы Хокінга папярэднічаў яго візіт у Маскву ў 1973 годзе, дзе ён сустракаўся з савецкімі навукоўцамі Якавам Зяльдовічам і Аляксеем Старабінскім. Яны прадэманстравалі Хокінгу, што ў адпаведнасці з прынцыпам нявызначанасці квантавай механікі чорныя дзіркі, якія верцяцца, павінны спараджаць і выпраменьваць часціцы.

Выпарэнне чорных дзірак
-----------------------

Выпарэнне чорнай дзіркі — квантавы працэс. Справа ў тым, што паняцце аб чорнай дзірцы як аб’екце, які нічога не выпраменьвае, а можа толькі паглынаць матэрыю, справядлівае да таго часу, пакуль не ўлічваюцца квантавыя эфекты. У квантавай жа механіцы, дзякуючы тунэляванню, з’яўляецца магчымасць пераадольваць патэнцыяльныя бар’еры, непераадольныя для неквантавай сістэмы. Сцвярджэнне, што канчатковы стан чорнай дзіркі стацыянарны, дакладна толькі ў рамках звычайнай, не квантавай тэорыі прыцягнення. Квантавыя эфекты вядуць да таго, што насамрэч чорная дзірка павінна бесперапынна выпраменьваць, губляючы пры гэтым сваю энергію.

У выпадку чорнай дзіркі сітуацыя выглядае наступным чынам. У квантавай тэорыі поля фізічны вакуум напоўнены флуктуацыямі розных палёў, які пастаянна нараджаюцца і знікаюць (можна сказаць і «віртуальнымі часціцамі»). У поле знешніх сіл дынаміка гэтых флуктуацый мяняецца, і калі сілы дастаткова вялікія, прама з вакууму могуць нараджацца пары часціца-антычасціца. Такія працэсы адбываюцца і зблізку (але ўсё ж звонку) гарызонту падзей чорнай дзіркі. Пры гэтым магчымы выпадак, калі поўная энергія антычасціцы аказваецца адмоўнай, а поўная энергія часціцы — дадатнай. Падаючы ў чорную дзірку, антычасціца памяншае яе поўную энергію спакою, а значыць, і масу, у той час як часціца аказваецца здольнай паляцець у бесканечнасць. Для аддаленага назіральніка гэта выглядае як выпраменьванне чорнай дзіркі.

Важным з’яўляецца не толькі факт выпраменьвання, але і тое, што гэтае выпраменьванне мае цеплавы спектр (для безмасавых часціц). Гэта значыць, што выпраменьванню паблізу гарызонту падзей чорнай дзіркі можна супаставіць пэўную тэмпературу

{\displaystyle T\_{BH}={\hbar \,c^{3} \over 8\pi k\,GM},}
дзе {\displaystyle \hbar } — пастаянная Планка, падзеленая на {\displaystyle 2\pi }, *c* — скорасць святла ў вакууме, *k* — пастаянная Больцмана, *G* — гравітацыйная пастаянная, і, нарэшце, *M* — маса чорнай дзіркі. Пры гэтым не толькі спектр выпраменьвання (размеркаванне яго па частотах), але і больш тонкія яго характарыстыкі (напрыклад, усе карэляцыйныя функцыі) дакладна такія ж, як у выпраменьвання чорнага цела. Развіваючы тэорыю, можна пабудаваць і поўную тэрмадынаміку чорных дзірак.

Аднак такі падыход да чорнай дзіркі аказваецца ўнутрана супярэчлівым і прыводзіць да праблемы знікнення інфармацыі ў чорнай дзіры. Прычынай гэтага з’яўляецца адсутнасць паспяховай тэорыі квантавай гравітацыі. Існаванне выпраменьвання Хокінга прадказваецца не ўсімі квантавымі тэорыямі і аспрэчваецца шэрагам даследчыкаў.

Выяўленне
---------

Кропку ў спрэчцы аб існаванні эфекту павінны былі б паставіць назіранні, аднак тэмпературы вядомых астраномам чорных дзірак занадта малыя, каб выпраменьванне ад іх можна было б зафіксаваць — масы дзірак занадта вялікія. Таму да гэтага часу эфект не пацверджаны назіраннямі.

Згодна з АТА, пры утварэнні Сусвету маглі б нараджацца першасныя чорныя дзіркі, некаторыя з якіх (з пачатковай масай 1012 кг) павінны былі б заканчваць выпарацца ў наш час. Так як інтэнсіўнасць выпарэння расце з памяншэннем памеру чорнай дзіркі, то апошнія стадыі павінны быць па сутнасці выбухам чорнай дзіркі. Пакуль такіх выбухаў зарэгістравана не было.

Цікавыя факты
-------------

* Выпраменьванне Хокінга — галоўны аргумент навукоўцаў адносна распаду (выпарэння) невялікіх чорных дзюр, якія тэарэтычна могуць узнікнуць у ходзе эксперыментаў на ВАК.
* На гэтым эфекце заснавана ідэя сінгулярнага рэактара — прылады для атрымання энергіі з чорнай дзіркі за кошт выпраменьвання Хокінга.

Гл. таксама
-----------

* Эфект Унру

Зноскі
------

1. ↑  S. W. Hawking. *Particle Creation by Black Holes* Comm. Math. Phys. **43** (1975) 199—220.
2. ↑  *Stephen Hawking.* A Brief History of Time. — 1988.
3. ↑  Adam D. Helfer. *Do black holes radiate?* Rept. Prog. Phys. **66** (2003) 943—1008; arXiv:gr-qc/0304042v1.
4. ↑  V. A. Belinski. *On the existence of black hole evaporation yet again*
Phys. Lett. A **354** (2006) 249—257; arXiv:gr-qc/0607137.
5. ↑  Квантовые черные дыры. Физика. В МИРЕ НАУКИ
6. ↑  Адказы прафесара універсітэцкага каледжа Лондана Джонатана Батэрворса на пытанні чытачоў bbcrussian.com аб Вялікім адронным калайдары **(нявызн.)**(недаступная спасылка). Архівавана з першакрыніцы 1 лістапада 2010. Праверана 6 жніўня 2013.
7. ↑  *L. Crane* Possible Implications of the Quantum Theory of Gravity(англ.). — 1994.

Літаратура
----------

* *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.

| ⛭Чорныя дзіркі |
| --- |
| Тыпы | 
* Шварцшыльда
* Якая круціцца
* Зараджаная
* Зараджаная і круціцца
* Экстрэмальная
* Віртуальная

 |  |
| Памеры | 
* Планкаўская
* Электронная
* Зорнай масы
* Сярэдняй масы
* Звышмасіўныя
* Квазар
	+ Актыўныя ядра галактык
	+ Лацэрціда
	+ Вялікая група квазараў

 |
| Утварэнне | 
* Зорная эвалюцыя
* Калапс
* Нейтронная зорка
* Кваркавая зорка
* Прэонная зорка
* Мяжа Опенгеймера — Волкава
* ✰ Белы карлік
* Звышновая зорка
* Гіперновая зорка
* Гама-ўсплеск

 |
| Уласцівасці | 
* Тэрмадынаміка чорных дзірак
* Гравітацыйны радыус
* Адносіны M–сігма
* Гарызонт падзей
* Квазіперыядычныя асцыляцыі
* Фатонная сфера
* Эргасфера
* Выпраменьванне Хокінга
* Працэс Пенроўза
* Працэс Блэнфарда — Знаека
* Акрэцыя Бондзі
* Спагеціфікацыя
* Гравітацыйная лінза
* Знікненне інфармацыі ў чорнай дзірцы

 |
| Мадэлі | 
* Гравітацыйная сінгулярнасць
	+ Тэарэма аб сінгулярнасцях Пенроўза — Хокінга
* Пярвічная чорная дзірка
* Гравастар
* Цёмная зорка
* Зорка цёмнай энергіі
* Чорная зорка
* Вечна калапсуючая магнітасфера
* Фазбол
* Белая дзірка
* Голая сінгулярнасць
* Кольца сінгулярнасці
* Параметр Імірдзі
* Мембранная парадыгма
* Кугельбліц
* Кратовая нара
* Квазізорка

 |
| Теорыі | 
* Тэарэмы аб адсутнасці валасоў
* Інфармацыйны парадокс
* Прынцып касмічнай цэнзуры
* Несінгулярныя мадэлі чорных дзірак
* Галаграфічны прынцып
* Камплементарнасць чорных дзірак

 |
| Дакладныя рашэнні ў АТА | 
* Шварцшыльда
* Кера
* Райснэра — Нордстрёма
* Кера — Ньюмена
* Дакладнае рашэнне чорнай дзіркі

 |
| Звязаныя тэмы | 
* Спіс чорных дзірак
	+ Спіс квазараў
* Хроніка фізікі чорных дзірак
* RXTE
* Гіперкампактная зорная сістэма
* Сінгулярны рэактар

 |
| Катэгорыя:Чорныя дзіркі |