Какая температура внутри черной дыры?

Температура черной дыры, видимая снаружи, — это температура излучения Хокинга, которую обсуждал @jyoti.

Температура, которую вы испытаете, когда будете свободно падать за горизонт событий, — это другой вопрос. Думаю, ответ зависит от того, что еще одновременно падает в черную дыру. С его собственной точки зрения, все, что попадает в черную дыру, достигает сингулярности за фиксированное максимальное время (несколько дней для самых больших сверхмассивных черных дыр), поэтому вы можете обмениваться энергией только с вещами, которые упали примерно в то же время, что и вы. . Если бы таких вещей было очень мало, то я не думаю, что вы заметили бы что-то необычное — вы бы подверглись воздействию космического холода, как и раньше (при условии, что черная дыра достаточно велика, чтобы вас не разогрели волны черной дыры, искажающие вас. С другой стороны, если бы вместе с вами в черную дыру падало много вещей, то все это взбилось бы, и вы бы упали как часть массы очень горячей плазмы. В конце концов, по крайней мере, в невращающейся черной дыре вы приблизитесь к сингулярности и будете разорваны на части приливами.

Температура черной дыры определяется «температурой излучения черного тела» излучения, которое исходит от нее (если что-то достаточно горячее, чтобы излучать ярко-синий свет, оно горячее, чем что-то просто раскаленное докрасна). Для черных дыр масса Солнца, излучение, испускаемое им, настолько слабое и такое холодное, что температура составляет всего одну миллионную градуса выше абсолютного нуля. считается, что некоторые черные дыры весят в миллиард раз больше Солнца, и они будут в миллиард раз холоднее, намного холоднее, чем то, что ученые обнаружили на Земле. Хотя эти вещи очень холодные, они могут быть окружены очень горячим материалом. Когда они втягивают газ и звезды в свои гравитационные колодцы, материал трется сам о себя со скоростью, близкой к скорости света. это нагревает его до сотен миллионов градусов. Радиация от этого горячего,
Черная дыра ведет себя так, как будто ее горизонт имеет температуру, и эта температура обратно пропорциональна массе дыры: T = (6 x 10^-8)M. Здесь М выражено в единицах солнечной массы (2 х 1033 грамма). Температура в градусах Кельвина. Это означает, что дыра, недавно образовавшаяся в результате гравитационного коллапса звезды (масса которой должна быть больше, чем примерно 2 Солнца), имеет температуру менее чем на 3 x 10 ^ -8 по Цельсию выше абсолютного нуля, что очень холодно. Масса с конечной температурой излучаемой энергии. Все, что излучает энергию, также теряет массу. По мере того, как черная дыра теряет массу, увеличивается излучение энергии черной дырой, повышается ее температура и, таким образом, увеличивается скорость потери массы. Когда масса черной дыры становится малой, возникает неустойчивый «эффект убегания». Черная дыра становится все горячее и горячее, что приводит к быстрому уменьшению M. Когда дыра уменьшится до доли размера атомного ядра, она будет составлять триллионы градусов. Дыра сгорит и исчезнет. Время жизни черной дыры больше возраста Вселенной.

Температура излучения статической черной дыры (без аккреционного диска) определяется образованием пар. Черная дыра теряет массу, когда точно на горизонте событий формируется виртуальная (с отрицательной энергией) пара частица-античастица. Одна из виртуальных частиц падает в черную дыру, разделяя пару. Другая частица становится реальной и излучается как положительная масса-энергия, а частица, попадающая в сингулярность, остается виртуальной как отрицательная масса-энергия. Конечным результатом является то, что закон сохранения массы-энергии сохраняется, и черная дыра теряет массу-энергию, испуская реальную частицу. Поскольку скорость убегания ниже горизонта событий превышает скорость света, любые частицы, созданные внутри черной дыры (реальные или нет), всегда немедленно попадут в сингулярность. Так что, если бы вы могли безопасно пересечь горизонт событий (что является спекулятивным - некоторые недавние исследования выдвинули гипотезу о том, что на горизонте событий много "стен огня"), я бы подумал, что вы должны быть в состоянии зарегистрировать только абсолютный ноль, за исключением любой входящей радиации, падающей сверху на вас. Виртуальный компонент отрицательной массы излучения Хокинга, по-видимому, должен быть необнаружимым, и даже если бы он был, он был бы зарегистрирован как находящийся ниже абсолютного нуля в нарушение термодинамики (и сохранения энергии). Однако обратите внимание, что «температуру» самой сингулярности можно рассматривать как измеряемую в планковских температурах (10 ^ 32 кельвина), поскольку в этой точке пространство-время разрушается (планковская шкала М-теории, где одна планковская температура равна эквивалент одной планковской энергии или планковской массы).

Какая температура внутри черной дыры?

Полный ноль. Это из-за бесконечного гравитационного замедления времени. Температура – ​​это своего рода мера движения. Гравитационное замедление времени означает, что все движется медленнее. Когда гравитационное замедление времени становится бесконечным, движения нет, а значит, нет и температуры. Вот почему черная дыра изначально была известна как застывшая звезда. См. статью 1939 года Роберта Оппенгеймера и Хартланда Снайдера о продолжающемся гравитационном сжатии . Люди часто говорят, что это устарело, см., например, статью Брауна о формировании и росте черных дыр , но я так не думаю. Я говорю это, потому что я читал электронные документы Эйнштейна , и мне нравится думать, что я знаю, как работает гравитация .

Несмотря на это, в 1972 году Стивен Хокинг, Брэндон Картер и Джим Бардин написали статью , в которой заявили , что «эффективная температура черной дыры равна абсолютному нулю» . Роберт Уолд сказал почти то же самое о физике черных дыр : «κ не имеет ничего общего с сделать с физической температурой черной дыры, которая равна абсолютному нулю по любым разумным критериям" . Обратите внимание, что излучение Хокинга не имеет ничего общего с температурой внутри черной дыры.

Безумно жарко? Причина такой силы тяжести?

Нет. Или я должен сказать , что я так не думаю . Я на самом деле не знаю наверняка.

Он близок к абсолютному нулю? Потому что материя так плотно упакована, что частицам почти не остается места для движения?

Да, насколько я знаю, это близко к абсолютному нулю. Или это фактически абсолютный ноль. Но не потому, что материя так плотно упакована. На самом деле внутри черной дыры может даже не быть никаких частиц.

Это комнатная температура? Потому что Купер не умер в Интерстеллар, когда попал в черную дыру?

Нет, это не комнатная температура. Боюсь, «Интерстеллар » — это всего лишь научная фантастика, хотя и преподносится как научный факт.