Honnan jön a fény
A fizikában az üres tér nem üres: részecskepárok folyamatosan létrejönnek, majd azonnal el is tűnnek. Általában azonnal megsemmisítik egymást, így semmi sem jut ki.
A fekete lyuk határán ez az egyensúly felborul. A pár egyik részecskéje belezuhanhat, míg a másik kívül marad és elszökik. Kívülről ez úgy látszik, mintha maga a határ halványan világítana.
Az elszökő részecske energiája magából a fekete lyukból származik, ezért a lyuk fokozatosan veszít a tömegéből. Ez a kép leegyszerűsítés, de átadja a lényeget: a sugárzás energiát von el a fekete lyuktól.
Mennyire lassú a folyamat
Az első csempe a lényeget magyarázza. Minél nagyobb egy fekete lyuk, annál hidegebb; a csillagtömegű, még inkább pedig a szupernagy tömegű fekete lyukak hidegebbek a körülöttük lévő kozmosznál, ezért többet nyelnek el, mint amennyit kibocsátanak.
Csak a távoli jövőben tudnak majd elpárologni, amikor a Világegyetem náluk is jobban lehűl. A kis fekete lyukak gyorsan és fényesen párolognának el, de ilyet eddig nem fedeztek fel.
Ebből a jóslatból született az információ sorsának máig megoldatlan kérdése. Ha egy fekete lyuk elpárolog, a belőle kilépő sugárzás pedig ugyanolyan, függetlenül attól, mi hullott bele, akkor a beesett információ eltűnik - ezt viszont a fizika nem engedi meg. A vita fél évszázada tart.
A jóslatot közvetve ellenőrzik. Hasonló matematikával leírható laboratóriumi rendszereket hoznak létre - folyadékáramlásokat, hanghullámokat és optikai közegeket -, és hasonló sugárzást figyelnek meg bennük; ez nem ugyanaz, de alátámasztja a számítást.
Az eredmény más miatt is fontos. Összekapcsolt három olyan területet, amelyek korábban szinte nem is érintkeztek egymással: a gravitációt, a kvantumfizikát és a termodinamikát, és máig az egyik legfontosabb nyomnak számít e területek egyesítéséhez.
Olvasd végig a Miqo alkalmazásban
Még 1 perc, a végén pedig kvíz. Itt találod: „Világűr → Fekete lyukak”
Irányítsd ide a telefonod kameráját, és megnyílik az App Store vagy a Google Play.
Források
- A fekete lyuk horizontjának 1974-ben megjósolt hősugárzása fordítottan arányos a tömegével
- a csillagtömegű és a szupernagy tömegű fekete lyukak hőmérséklete alacsonyabb a kozmikus háttérsugárzásénál. A sugárzást közvetlenül még nem figyelték meg
- a hozzá kapcsolódó információs paradoxon továbbra is megoldatlan