क्या हॉकिंग विकिरण की बेहतर व्याख्या है?


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मैं हॉकिंग विकिरण पर एक टुकड़ा लिख ​​रहा हूं, और पाता हूं कि मुझे कुछ समस्या है। "दी गई" व्याख्या जो मुझे विकिपीडिया और अन्य जगहों पर मिलती है असंतोषजनक है:

"इस प्रक्रिया में भौतिक अंतर्दृष्टि की कल्पना करके प्राप्त किया जा सकता है कि कण-एंटीपार्टिकल विकिरण घटना क्षितिज से ठीक पहले उत्सर्जित होता है। यह विकिरण सीधे ब्लैक होल से नहीं निकलता है, बल्कि आभासी कणों के" बूस्ट "होने का परिणाम है। ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण वास्तविक कणों में परिवर्तित हो जाता है [10] । चूंकि ब्लैक-होल के गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा द्वारा पार्टिकल-एंटीपार्टिकल पेयर का निर्माण किया गया था, कणों में से एक का बचना ब्लैक होल के द्रव्यमान को कम करता है [11]। इस प्रक्रिया का एक वैकल्पिक दृष्टिकोण यह है कि वैक्यूम में उतार-चढ़ाव के कारण एक कण-एंटीपार्टिकल युग्म ब्लैक होल के घटना क्षितिज के करीब दिखाई देता है। जोड़ी में से एक ब्लैक होल में गिर जाता है जबकि दूसरा भाग जाता है। कुल ऊर्जा को संरक्षित करने के लिए, ब्लैक होल में गिरे कण में नकारात्मक ऊर्जा होनी चाहिए ... "

यह आभासी कणों और एक नकारात्मक-ऊर्जा कणों पर निर्भर करता है। हालांकि वैक्यूम में उतार-चढ़ाव आभासी कणों के समान नहीं है, जो केवल मॉडल के गणित में मौजूद हैं , और हम नकारात्मक-ऊर्जा कणों को जानते हैं। इसलिए मैं बेहतर स्पष्टीकरण की तलाश कर रहा हूं। विकिपीडिया लेख यह भी कहता है:

"एक अन्य मॉडल में, प्रक्रिया एक क्वांटम टनलिंग प्रभाव है, जिससे कण-एंटीपार्टिकल जोड़े वैक्यूम से बनेंगे, और एक घटना क्षितिज के बाहर सुरंग होगी [10] ।"

हालांकि, यह बताता है कि जोड़ी का उत्पादन घटना क्षितिज के अंदर हो रहा है, जो अनंत गुरुत्वाकर्षण समय के फैलाव की उपेक्षा करता है, और उनमें से एक) घटना क्षितिज के बाहर दिखाई देता है और ख) हॉकिंग विकिरण के रूप में बच जाता है जब जोड़ी विशेष रूप से निर्माण शामिल होती है। एक इलेक्ट्रॉन और एक पॉज़िट्रॉन। फिर से यह असंतोषजनक है। इसलिए:

क्या हॉकिंग विकिरण की बेहतर व्याख्या है?


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इसमें गिरने वाले कण को ​​नकारात्मक ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। यह सब मायने रखता है कि कुछ फोटोन अनंत में भाग जाते हैं, जिसका अर्थ है कि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से "उधार" की गई कुछ ऊर्जा खो जाती है (उन फोटोन के रूप में)। तो गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र कमजोर हो जाता है, जिससे स्पष्ट द्रव्यमान / ऊर्जा कम हो जाती है। लेकिन "स्पष्ट" वही है जो हम दूर के पर्यवेक्षकों के रूप में देखते हैं। घटना क्षितिज के अंदर क्या होता है ... कुछ भी नहीं के लिए अनुमान की सीमा में है। उस ने कहा, मुझे नहीं लगता कि विकिरण कैसे उत्पन्न होता है, या यदि यह मौजूद है, तो भी इस पर कोई बहुमत नहीं है ...
zibadawa timmy

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आप इस सामग्री की काफी गूढ़ प्रकृति को देखते हुए भौतिकी एसई पर अधिक पा सकते हैं।
स्टीफन

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स्टीफन ने नोट किया। @ ज़ीबदवा टिम्मी: लेकिन आप गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से "उधार" ऊर्जा कैसे लेते हैं? और यदि आप ऐसा करते हैं, तो ऊर्जा तब कैसे लीक होती है, जब तक कि आप ब्लैक होल के साथ समाप्त नहीं हो जाते हैं?
जॉन डफ़िल्ड

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जॉन, आपके प्रश्नों से ऐसा लगता है कि आप संभावित ऊर्जा या ऊर्जा को खेतों में संग्रहीत (गुरुत्वाकर्षण, बिजली, आदि) की अवधारणाओं को नहीं समझते हैं। मैं उन अवधारणाओं के बारे में पढ़कर शुरू करूँगा।
कार्ल विटथॉफ्ट 12

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1. ये सभी मौखिक स्पष्टीकरण सिर्फ रूपक हैं। असली सौदा हॉकिंग गणना कर रहा है - यही असली स्पष्टीकरण है। 2. यहाँ एक और रूपक है: ब्लैक होल कुछ और नहीं बल्कि एक जबरदस्त स्पेसटाइम वक्रता है जो स्वयं में बंधा हुआ है - और हमारे पास स्पेसटाइम वक्रता का नाम "गुरुत्वाकर्षण" है। ब्लैक होल गुरुत्वाकर्षण के अलावा और कुछ भी नहीं है, जो स्वयं को बनाए रखने के लिए पर्याप्त है। पी / एंटी-पी जोड़े को उसी तरह से अस्तित्व में लाया जाता है जिससे कोई भी अत्यंत गहन क्षेत्र कणों को उत्पन्न कर सकता है: जब आपके पास बहुत ऊर्जा होती है, तो कण इससे बाहर निकल सकते हैं। उदाहरण के लिए विद्युत चुम्बकीय विकिरण यह भी कर सकता है।
फ्लोरिन आंद्रेई

जवाबों:


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एंडी गोल्ड ने 1987 के कुछ अस्पष्ट कागज में हॉकिंग विकिरण की शास्त्रीय व्युत्पत्ति का प्रस्ताव दिया । आवश्यक तर्क यह है कि एक ब्लैक होल में एक परिमित, गैर-शून्य एन्ट्रापी होना चाहिए (अन्यथा आप ब्लैक होल के साथ ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम का उल्लंघन कर सकते हैं)। इसके अलावा, ब्लैक होल का एन्ट्रापी केवल उसके क्षेत्र पर निर्भर होना चाहिए (अन्यथा आप पेनरोज प्रक्रिया के माध्यम से ब्लैक होल के क्षेत्र को बदल सकते हैं और इसकी एंट्रोपी को कम कर सकते हैं और एक स्थायी गति मशीन बना सकते हैं)। यदि ब्लैक होल में एंट्रोपी और द्रव्यमान होता है, तो इसका तापमान होता है। यदि इसका तापमान है, तो इसे ऊष्मीय रूप से विकीर्ण करना चाहिए (अन्यथा आप फिर से ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम का उल्लंघन कर सकते हैं)।

बेशक, यदि आप हॉकिंग विकिरण तापमान को देखते हैं, तो वहां प्लैंक का स्थिरांक है, इसलिए इसे क्वांटम यांत्रिकी के बारे में कुछ जानना होगा, है ना? लेकिन यह पता चला है कि यह वास्तव में सामान्य रूप से थर्मोडायनामिक्स है जो क्वांटम यांत्रिकी के बारे में जानता है, सामान्य सापेक्षता नहीं --- प्लैंक के स्थिर को केवल एंट्रोपिस परिमित रखने के लिए आवश्यक है (और इसलिए तापमान गैर-शून्य)। यह एक जैसे ब्लैक होल और ब्लैकबॉडी का सच है।


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यह एक दिलचस्प रीड था, लेकिन मैंने इसे पेज 5 पर नोट किया: "अब एक प्रयोग फिर से शुरू करने पर विचार कर सकता है जो कि Geroch द्वारा प्रस्तावित । एक adiabically एक पूरी तरह से परावर्तक बॉक्स को कम कर देता है जो कि तापमान पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण से भरा होता है। घटना क्षितिज के करीब, एक श्वार्जचाइल्ड त्रिज्या r के लिए T होता है। एक तो छेद के साथ विकिरण का आदान-प्रदान करता है ... "बी एच[8]BH निश्चित रूप से अनंत गुरुत्वाकर्षण समय के प्रसार के कारण कोई विनिमय नहीं है? 1971 के प्रिंसटन बोलचाल से गेरोच के गेडैंकेनेक्सिपेरमेंट को व्यापक रूप से संदर्भित लेकिन अप्रकाशित माना जाता है। एक दिलचस्प लीड, फिर से धन्यवाद।
जॉन डफिल्ड

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आप बॉक्स को घटना क्षितिज के बिल्कुल नीचे नहीं रखते हैं, केवल घटना क्षितिज के करीब है। तो समय का फैलाव होता है, लेकिन यह अनंत नहीं है और विकिरण का आदान-प्रदान किया जा सकता है।
जे। ओ'ब्रायन एंटोगनिनी

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मुझे यहाँ कुछ याद आ रहा है। यदि आप इवेंट क्षितिज के पास किसी स्थान पर गेदेंकेन बॉक्स को कम करते हैं तो छेद के साथ विकिरण का आदान - प्रदान करते हैं तब जब आप बॉक्स को ऊपर खींचते हैं तो उसमें कोई विकिरण नहीं होता है। ब्लैक होल को विकिरण मानने से (या कम से कम कुछ) ब्लैक होल का द्रव्यमान बढ़ जाता है। मैं देखूंगा कि क्या मुझे गेरोच के परिदृश्य का एक और स्पष्टीकरण मिल सकता है।
जॉन डफ़िल्ड

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मुझे यह मिला , पेज 2 देखें, लेकिन यह गलत है। जब आप बॉक्स को कम करते हैं और काम करते हैं, तो घटना क्षितिज पर बॉक्स में आधी ऊर्जा होती है, जिसके साथ यह शुरू हुआ था। और ouch, मुझे यह भी मिला: arxiv.org/abs/physics/0501056
जॉन डफिल्ड

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मुझे आपके द्वारा लिंक किए गए Arxiv पेपर पर भरोसा नहीं होगा --- यह लगभग 12 साल पुराना है लेकिन कभी भी एक पीयर रिव्यू जर्नल में प्रकाशित नहीं हुआ है और इसमें कोई उद्धरण नहीं है। यह मेरे लिए kooky लग रहा है। और पहले (अधिक भरोसेमंद) संदर्भ में, मुझे यकीन नहीं है कि आपको यह कहां मिल रहा है कि बॉक्स में आधी ऊर्जा है जो इसके साथ शुरू हुई थी।
जे। ओ ब्रायन एंटोगनीनी

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इस वेब पेज पर काफी अच्छी व्याख्या है । एक प्रमुख मार्ग यह है:

घुमावदार स्पेसटाइम में ये "बेस्ट" को-ऑर्डिनेट सिस्टम, इनरटियल वाले नहीं हैं। इसलिए, समन्वय के बहुत ही उचित विभिन्न विकल्प कणों के बारे में असहमति दे सकते हैं बनाम एंटीपार्टिकल्स, या वैक्यूम क्या है। इन असहमति का मतलब यह नहीं है कि "सब कुछ सापेक्ष है", क्योंकि विभिन्न समन्वय प्रणालियों में विवरणों के बीच अनुवाद करने के लिए अच्छे सूत्र हैं। ये बोगोलीबोव परिवर्तन हैं।

विशेष रूप से, वह कहता है

एक ओर हम मैक्सवेल के समीकरणों के समाधान को सबसे अधिक स्पष्ट रूप से सकारात्मक तरीके से सकारात्मक आवृत्ति में विभाजित कर सकते हैं कि भविष्य में ब्लैक होल और दूर से कोई ऐसा करेगा ...

और दूसरी तरफ हम मैक्सवेल के समीकरणों के समाधानों को सकारात्मक आवृत्ति में सबसे स्पष्ट रूप से स्पष्ट तरीके से विभाजित कर सकते हैं जो कि अतीत में किसी ने ब्लैक होल में गिरने से पहले किया था।

इस प्रकार जो सुदूर अतीत के विचारक थे, वे वास्तव में रिक्त स्थान नहीं (गैर आभासी) कणों या एंटीपार्टिकल्स के साथ थे, भविष्य में एक पर्यवेक्षक पूरी तरह से अच्छे कणों (और एंटीपार्टिकल्स) के साथ अंतरिक्ष के रूप में देख सकता है। वे कण हॉकिंग विकिरण हैं।

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