Испарение Хокинга связано с ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ массой?

Итак, я видел анимацию о Стивене Хокинге (после того, как его недавнее исследование состояния вселенных утверждает), что испарение Хокинга происходит из-за отрицательной массы; Но как это возможно? Я имею в виду, что нет такой вещи, как отрицательная масса!

Ответы (2)

Вы не указываете свой уровень понимания физики.

Отрицательная масса — это математическая конструкция, необходимая для объяснения излучения Хокинга и обусловленная так называемыми виртуальными частицами .

Это линии на диаграммах Фейнмана , которые являются стенограммой для получения интегралов, необходимых для вычисления сечений и времен жизни в элементарных частицах.

Это диаграмма Фейнмана рассеяния электронов или аннигиляции электронов и позитронов, в зависимости от оси времени:

рассеяние

Фотон виртуален, потому что он не находится на массовой оболочке: на диаграмме входящий слева имеет инвариантную массу не менее 1 МэВ, и то же верно для исходящего справа. Реальный фотон имеет нулевую массу, поэтому фотонная линия называется виртуальной, потому что она находится вне своей массовой оболочки, нереальна. При обмене виртуальными частицами «частица» имеет все квантовые числа своего имени, кроме четырех векторов, описывающих ее вне массовой оболочки, положительной или отрицательной.

Излучение Хокинга включает в себя петли виртуальных частиц, т. е. частиц вне массовой оболочки, над горизонтом событий. Когда один становится реальным, то другой падает в черную дыру, математически имеющую отрицательную массу, так как она виртуальная. Энергия для всего взаимодействия берется из гравитационного поля черной дыры. См. также мой ответ на аналогичный вопрос здесь .

Глядя на это таким образом, я подчеркиваю ключевой момент, который, как я видел, упускают из виду разумные люди: излучение Хокинга нарушает условие слабой энергии в общей теории относительности. Если вы собираетесь рассматривать пространство-время, в котором важно излучение Хокинга, вам также придется отказаться от многих интуитивных представлений о черных дырах, основанных на этом предположении о распределении материи.
@JerrySchirmer, когда вы используете квантовую механику в полуклассической форме, например, в излучении Хокинга, парадоксы неизбежны при расширении области применения. Только TOE, который включает в себя частицу SM и квантованную гравитацию, должен быть непротиворечивым во всех аспектах, и мы не там, хотя есть статьи, основанные на теории струн, выполняющие расчеты (google). На данный момент это интересные ручные волны, в некотором смысле .
@JerrySchirmer: Я нахожу это объяснение профессора Стива Карлопа очень приятным. У налетающей частицы нет отрицательной энергии, но есть отрицательный импульс, потому что на горизонте меняется характер шваршлидовского времени и радиальных координат.
@аннав: конечно. Я не согласен ни с чем из этого. Я должен отметить, что большая часть того, что происходит в литературе по теории струн, посвящена черным дырам с Вопрос "=" М , что соответствовало бы нулевой классической температуре (есть исключения), поэтому я бы сказал, что даже это хромает и имеет ограниченную физическую применимость. Однако я не думаю, что реалистичные модели потребуют полного TOE. Что-то с квантованной гравитацией и квантованным скалярным полем было бы достаточно, чтобы получить хотя бы картину качественного поведения.
Я хотел бы процитировать особенно умную статью, в которой использовалось пространство-время Вайдья, вычислялось излучение Хокинга, а затем непертурбативно сопоставлялось это со сферически-симметричными модами квантованного фотонного поля. Это дало им другие режимы распада для черной дыры, чем наивные М ˙ ∝ Т 4 модели.
@Trimok: я не вижу там никаких дискуссий о различиях импульса и энергии. Лично я не большой поклонник дискуссий, которые порождают различия между виртуальными и реальными частицами. Я предпочел бы обосновать свое понимание КТП S-матрицей и преобразованиями между входным и выходным состояниями, поскольку так много дискуссий о виртуальных частицах обманчиво просты. Но умные люди тут со мной не согласятся, конечно.

Это способ интерпретировать это ... и я согласен, что, на мой взгляд, это сбивает с толку. Честно говоря, я вижу это так, будто черная дыра находится в возбужденном состоянии с такой высокой энергией, что может испускать массивные частицы.

Излучение будет иметь вид

Б ЧАС * → Б ЧАС + п

где Б ЧАС обозначает черную дыру и п для частицы. Во время этой реакции вы должны сохранять импульс и энергию, и тот факт, что это черная дыра, этого факта не меняет. Заряд также должен сохраняться, поэтому я могу предположить, что если черная дыра излучает заряженную частицу, она также становится заряженной.

Некоторые другие вещи обычно сохраняются в таких реакциях (например, лептонные или барионные числа и т. д.), но я не знаю, что с ними происходит в этом случае.

Может быть, это выдает ограниченность моей наивной точки зрения.

Испарение Хокинга связано с ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ массой?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v