CS
StáhnoutStáhnout

Co je Hawkingovo záření

Redakce Miqo · 3 zdroje

Odkud se bere záření

Prázdný prostor není ve fyzice prázdný: neustále v něm vznikají a zase zanikají dvojice částic. Obvykle se okamžitě navzájem anihilují, takže nic nepronikne ven.

U hranice černé díry se tato rovnováha naruší. Jedna částice z dvojice může spadnout dovnitř, zatímco druhá zůstane venku a odletí. Zvenčí to vypadá jako slabé záření samotné hranice.

Energie pro unikající částici pochází ze samotné černé díry, a ta proto postupně ztrácí hmotnost. Tento obraz je zjednodušený, ale vystihuje podstatu: záření černé díře odčerpává energii.

Jak pomalé to je

chladnější než pozadíteplota velké černé díry je nižší než teplota reliktního záření
rostetaková díra nyní nevyzařuje, ale naopak nabírá hmotnost
nepředstavitelnédoba úplného vypaření mnohonásobně přesahuje současné stáří vesmíru

První políčko vysvětluje to hlavní. Čím větší černá díra, tím je chladnější; černé díry o hvězdné hmotnosti a tím spíše supermasivní černé díry jsou chladnější než okolní vesmír, a proto více pohlcují, než vyzařují.

Vypařovat se budou moci až ve vzdálené budoucnosti, kdy vesmír vychladne více než ony samy. Malé černé díry by se vypařovaly rychle a jasně, ale žádné zatím nebyly objeveny.

Z této předpovědi vzešla nevyřešená otázka osudu informace. Pokud se černá díra vypaří a záření, které z ní vychází, je stejné bez ohledu na to, co do ní spadlo, pak informace o tom, co do ní spadlo, zmizí - a to fyzika nepřipouští. Spor trvá už půl století.

Předpověď se ověřuje nepřímo. Vědci vytvářejí laboratorní systémy s podobnou matematikou - proudění tekutin, zvukové vlny a optická prostředí - a pozorují v nich podobné záření; není to totéž, ale podporuje to výpočet.

Výsledek je významný z jiného důvodu. Propojil tři oblasti, které se do té doby téměř nepřekrývaly: gravitaci, kvantovou fyziku a termodynamiku - a dodnes je považován za jedno z hlavních vodítek k jejich sjednocení.

Dočti v aplikaci Miqo

Ještě 1 minuta a na konci kvíz. Najdeš ho v sekci „Vesmír → Černé díry“

QR kód ke stažení aplikace Miqo

Namiř sem fotoaparát telefonu a otevře se App Store nebo Google Play.

Zdroje

  1. Tepelné záření horizontu černé díry, předpovězené v roce 1974, je nepřímo úměrné její hmotnosti
  2. u černých děr o hvězdné hmotnosti a u supermasivních černých děr je teplota nižší než teplota reliktního záření. Záření nebylo přímo pozorováno
  3. informační paradox, který s ním souvisí, zůstává nevyřešený