Звідки береться світло
Порожнеча у фізиці не порожня: у ній постійно виникають і тут-таки зникають пари частинок. Зазвичай вони миттєво знищують одна одну, і назовні нічого не виходить.
На межі чорної діри ця рівновага порушується. Одна частинка з пари може полетіти всередину, а друга залишитися зовні й полетіти геть. З боку це має вигляд слабкого світіння самої межі.
Енергія для частинки, що відлітає, береться із самої діри, тому вона потроху втрачає масу. Така картина є спрощенням, але передає суть: випромінювання забирає енергію в чорної діри.
Наскільки це повільно
Перша плитка пояснює головне. Що більша діра, то вона холодніша; зоряні й тим паче надмасивні чорні діри холодніші за навколишній космос, тому поглинають більше, ніж випромінюють.
Вони зможуть випаровуватися лише у віддаленому майбутньому, коли Всесвіт охолоне сильніше за них самих. Маленькі діри випаровувалися б швидко й яскраво, але таких поки не виявили.
Із цього передбачення постало нерозв'язане питання про долю інформації. Якщо діра випаровується, а випромінювання, що виходить, однакове незалежно від того, що в неї падало, то відомості про те, що впало, зникають, а фізика цього не допускає. Суперечка триває вже пів століття.
Передбачення перевіряють опосередковано. Створюють лабораторні системи зі схожою математикою - потоки рідини, звукові хвилі, оптичні середовища - і спостерігають у них схоже випромінювання; це не те саме, але підтверджує розрахунки.
Важливість результату в іншому. Він поєднав три галузі, які до того майже не перетиналися: гравітацію, квантову фізику й термодинаміку, - і досі вважається однією з головних підказок до їх об'єднання.
Дочитай у застосунку Miqo
Ще 1 хвилина - і квіз наприкінці. Стаття - у розділі «Космос → Чорні діри»
Наведи камеру телефона - відкриється App Store або Google Play.
Джерела
- Передбачене у 1974 році теплове випромінювання горизонту чорної діри обернено пропорційне її масі
- для чорних дір зоряної та надмасивної маси температура нижча за температуру реліктового випромінювання. Прямого спостереження випромінювання не здійснено
- пов'язаний із ним інформаційний парадокс залишається нерозв'язаним