Hawking radyasyonu veya diğer adıyla Hawking ışınımı, bir kara deliğin sınırı tarafından oluşturulan varsayımsal parçacıkları tanımlar. Bu radyasyon, kara deliklerin kütleleriyle ters orantılı sıcaklıklara sahip olduğunu ima etmektedir.
Başka bir deyişle, bir kara delik ne kadar küçükse, o kadar sıcak parlaması gerekir.
Hawking radyasyonu, hiçbir zaman doğrudan gözlemlenmemiş olmasına rağmen, genel görelilik ve kuantum mekaniğinin birleşik modelleri tarafından desteklenen bir tahmindir . Adını, 1974’te Kara delik patlamaları başlıklı bir makale yayınlayan seçkin fizikçi Stephen Hawking’den almıştır. varlıklarını tartışıyorlar.
Gerçek olduğu gösterilirse, Hawking radyasyonu, kara deliklerin enerji yayabileceği ve bu nedenle boyutlarının küçülebileceği, bu delice yoğun nesnelerin en küçüğünün bir ısı üflemesinde hızla patlaması (ve en büyüğünün soğuk bir esintide trilyonlarca yıl içinde yavaşça buharlaşması) anlamına gelir.).
Kara delikler neden parlamalı?
Madde bir kara deliğe girdiğinde, Evrenin geri kalanından etkin bir şekilde kilitlenir. Bu aynı zamanda bir düzensizlik ölçüsünü de ortadan kaldırır; karakteristik bir fizikçiler entropi diyorlar .
Maddenin bu şekilde çıkarılması Evreni daha az düzensiz bıraktığından, termodinamiğin ikinci yasasını çiğnediği düşünülüyordu .
ABD’deki Princeston’dan Jacob Bekenstein adlı bir fizik öğrencisi, bir kara deliğin çılgın yerçekiminden en çok etkilenen alanı çevreleyen sınırın – olay ufku adı verilen bir ‘yüzey’ – madde düştüğünde alanda artması gerektiğine dikkat çekti.
Bu alanın, aksi takdirde kaybolacak olan entropi ölçüsünü nasıl temsil ettiğini gösterdi, bu paradoksu çözmesi gereken bir öneri.
Hawking o kadar emin değildi. Entropi, mutlaka radyasyon yayan ısı enerjisini tanımlamanın başka bir yoludur. Bir olay ufkunun entropisi varsa, bir şekilde parlaması gerekir, yani kara delikler o kadar da kara olmaz.
Bekenstein’ın görünüşte saçma olan önerisini çürütme çabalarında, Hawking bunu diğer fizikçilerle tartıştı ve matematiksel modeller kullanarak bunun mümkün olmadığını göstermeye çalıştı.
Bunun yerine, kara deliklerin gerçekten soğuk ışıkla parladığını keşfetti.
Kara delikler nasıl Hawking radyasyonu üretir?
Bir kara deliğin olay ufkunun yakınından parçacıkların emisyonunun arkasındaki fiziksel süreç, kuantum alan teorisinin matematiğinin sağlam bir şekilde anlaşılmasına dayanan oldukça karmaşıktır.
Genellikle boşluktan doğal olarak ortaya çıkan ikiz ‘sanal’ parçacıkların yerçekimi ile ayrılmasının sonucu olarak tanımlanır . Genellikle yeniden birleşir ve yok olurlar, ancak bu durumda bölünme her çiftin yarısını gerçek radyasyon olarak kaçmaya bırakır.
Aslında, Hawking’in matematiğe ilişkin kendi popüler açıklaması , aşırı yerçekiminden etkilenen uçucu sanal parçacıkları tanımlar; çiftin bir yarısı, parçacığa negatif enerji sağlayan aşırı yerçekimi sayesinde kara delikten kütleyi kaldırır.
Diğer fizikçiler , hayali bir çizgi üzerinde birbirinden ayrılan parçacıkların bu “yerelleştirilmiş” tanımının biraz yanıltıcı olduğunu düşünüyorlar.
Bu etkileşimi düzgün bir şekilde haritalamak için kuantum mekaniğindeki tam bir yerçekimi teorisine ihtiyacımız olsa da, Hawking’in sonuçları, kavisli uzayın, bir olay ufkunun yakınındaki alanlardaki kuantum özelliklerinin karışımını, kara deliklerin “dağıldığı” noktaya kadar nasıl bozabileceğini gösteriyor. bazı özellikler diğerlerini olduğu gibi bırakırken. Spesifik radyasyon sıcaklıklarına benzeyen ve bir kara deliğin küçülmesine neden olabilen bu bozulmamış özelliklerdir.