sly2m (sly2m) wrote,
sly2m
sly2m

Излучение Хокинга на пальцах™

Постулат — каждую секунду, каждую милли–милли–миллисекунду в вакууме, в абсолютно пустом вакууме без всяких частиц и фотонов, т.е. в полностью пустом пространстве возникают и тут же исчезают из нашего мира обратно в небытие куча всякого рода частиц.



На первый взгляд (точнее в этом случае — слух) звучит как ересь. Такое ощущение, что ученые сами все это выдумали, лишь бы гранты научные было на что тратить, да коллайдеры строить. Ведь посудите сами — по логике этих ученых, возникать и тут же пропадать данные частицы обязаны очень–очень быстро. Настолько быстро, что их невозможно обнаружить. Можно сказать, что они прячутся под пологом неопределенности Гейзенберга, на таких коротких промежутках расстояния и времени, что нельзя вообще уверенно заявить, случилось ли это событие рождения–смерти этих частиц, или его и не было вовсе. Звучит как поиски черного кота в темной комнате, не так ли, и подспудно возникает вопрос — а был ли кот?

Но это все в пустом, так сказать ненапряженном вакууме. Когда в вакууме присутствует какое–нибудь напряжение, начинают твориться даже более загадочные вещи, чем рождение–пропадание виртуальных частиц. А, ну да, забыл сказать — частицы эти называют виртуальными, ибо время их жизни, так сказать –"короче неопределенности Гейзенберга".

Так вот, если в пространстве существует некое напряжение, присутствуют некоторые силы, эти виртуальные частицы можно успеть растащить в стороны до тех пор, покуда они не успели исчезнуть. Для этого, кстати, даже черных дыр не нужно, подобные опыты успешно проделывают наши ученые на своих синхрофазотронах. Но на растаскивание виртуальных частиц в стороны придется совершить некую работу, а значит приложить некую энергию.

Легко догадаться, даже без всяких расчетов и формул, что энергия эта примерно равна суммарной массе данных частиц. Ибо как бы нам этого не хотелось, вне пределов неопределенности Гейзенберга закон сохранения энергии все же работает. И если мы из ничего, из вакуума получили две реальные (переставшие быть виртуальными) частицы, с массой, зарядом, спином и прочей ерундой, на этот процесс необходимо потратить энергии как минимум не меньше, чем масса этих частиц, следуя всем известному уравнению E0=mc2.

На самом деле энергии нужно приложить даже больше, ведь частицы после растаскивания обычно продолжают двигаться (а это кинетическая энергия, и ее тоже откуда–то нужно взять), плюс КПД любого процесса не 100%, а всегда меньше, плюс, если опыты проводятся на российских ускорителях, в смету энергозатрат еще на этапе проектировки заложены дополнительные 50% отката, ну, сами все понимаете, и так далее.

Итого резюмируя. Приложили энергию — получили частицы из ниоткуда. Из вакуума, из пустоты.

Примерно то же самое происходит и на границе горизонта событий, т.е. очень условно говоря — на поверхности черной дыры. Если эти виртуальные частицы появились прямо на горизонте событий, но одна хоть и на милли–милли–милли–(еще 30 милли–)метр под ним, то она полюбасу упадет в сингулярность, другого пути у нее нет. И этим, кстати(!), увеличит общую массу черной дыры. Другая же, которая родилась над горизонтом, может покинуть черную дыру и улететь в бесконечность. Получается, как будто бы черная дыра родила эту частицу.

Если сложить 2 плюс 2 и учесть все массы и энергии до рождения этой виртуальной пары и после, даже включая ту частицу, что упала на сингулярность и добавила массы черной дыре — окажется, что на весь процесс, была затрачена энергия, равная массе улетевшей частицы.
Откуда взялась эта энергия? Да из массы самой черной дыры конечно, больше ей и взяться не откуда! Значит, в конечном итоге, черная дыра похудела на массу этой частицы.

Если закрыть глаза на процесс, и посмотреть только его начало и конец, вообще может показаться, что черная дыра сама выпустила из себя частицу, и похудела на ее массу. Но это не верный вывод, из черной дыры ничего не может выбраться. Просто происходит очень хитрый и замороченный процесс. Это на пальцах™ я его так просто описал, там математика — вырви глаз, выдави стекло…

Это как если человеку зашить рот и задницу, он все равно сможет умудриться терять в весе. Через пот. Хоть это не совсем годная аналогия, но зато живописная.

А Хокинг нудит что–то маловразумительное — одна частица была с отрицательной энергией и она упала в дыру, другая, которая оказалась с положительной, улетела прочь… только в непонятки народ вводит.

Так же не забываем, что процесс виртуального выпаривания частиц черной дырой очень медленный и слабовыраженный. Нормальной черной дыре звездного размера (а это черная дыра диаметром в пару километров и массой около 10 солнечных), чтобы полностью испариться придется подождать несколько триллионов лет. На нее сейчас всякого космического мусора в тысячи раз больше падает. Но вот через триллионы лет…

Ну и последнее, что хотелось бы сказать. Все это "излучение Хокинга" круто выглядит на бумаге в виде формул. Но попутно порождает несколько неприятных моментов в виде взаимоисключающих параграфов и противоречащих друг другу физических парадигм, по–этому хрен его знает, как оно там все работает на самом деле.

Вполне возможно, что совсем не так, как описывает Хокинг, а может быть и вообще никак.
Tags: авторский материал, бесполезные знания, на пальцах, наука
Subscribe

Posts from This Journal “на пальцах” Tag

  • Горизонты восприятия на пальцах™

    эпиграф Горизонт — непостижимая линия, где смыкаются волны, сговорившись с небом хранить тайну. Инженер Механических Душ Как известно,…

  • Генератор Пенроуза на пальцах™

    эпиграф Манит, манит, манит карусель В путешествие по замкнутому кругу. Любовь Успенская — Карусель Люди, не вполне хорошо…

  • Темная материя на пальцах™

    эпиграф Вихри враждебные веют над нами, Темные силы нас злобно гнетут. Варшавянка Что такое темная материя? Ответ под катом. Сразу начну со…

  • Об истинных размерах черных дыр на пальцах™

    Эпиграф: Как известно, снаружи институт выглядел двухэтажным. На самом деле в нём было не менее двенадцати этажей. Выше двенадцатого я просто…

  • Почему время течет вперед на пальцах™

    Задумывались, почему время всегда движется вперед? Все знают, в отличие от железобетонного и неизменного времени механики Ньютона, в Теории…

  • Элементарные частицы на пальцах™

    эпиграф "Весь мир лишь атомы и пустота" Демокрит -400 год Все тела состоят из атомов. Атомы находятся в бесконечной пустоте и при…

  • Про нобелевку 2015 на пальцах™

    Нобелевскую премию по физике (как мы все с вами понимаем - главную из всех нобелевских премий) в 2015м году получили японец Такааки Кадзита и…

  • Гравитационные волны на пальцах™

    эпиграф То крылом волны касаясь, то стрелой взмывая к тучам, он кричит, и — тучи слышат радость в смелом крике птицы. М. Горький…

  • Число Грэма на пальцах™

    эпиграф Если долго всматриваться в бездну, можно неплохо провести время. Инженер Механических Душ Как только ребенок (а это происходит где–то…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 25 comments