Взрывы черных дыр

Я бродил по YouTube и наблюдал за этим забавным видео . В нем, описывая поведение черной дыры массой в пятицентовик США, рассказчик говорит: «Ее 5 граммов массы будут преобразованы в 450 тераджоулей энергии, что приведет к взрыву примерно в три раза большему, чем взрыв. бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки вместе взятые».

Из всех забавных вещей, изображенных там, я не понял притворства этого. Взрываются ли черные дыры после того, как они излучают всю свою массу? Или «взрыв» произошел бы просто из-за быстрого темпа, с которым черная дыра поглотила бы близлежащее вещество?

Поиск в Google, который я сделал до сих пор, не дал твердого ответа. Самое близкое, что я нашел, это страница Википедии, посвященная излучению Хокинга , где говорится: «Для черной дыры массой в одну солнечную мы получаем время испарения 2,098 × 10 ^ 67 лет — намного больше, чем нынешний возраст Вселенной. при 13,799 ± 0,021 x 10 ^ 9 лет. Но для черной дыры весом 10 ^ 11 кг время испарения составляет 2,667 миллиарда лет. Вот почему некоторые астрономы ищут признаки взрыва первичных черных дыр».

Некоторые другие веб-сайты ссылаются на то, что последний «взрыв» сверхмассивной черной дыры Млечного Пути произошел около 2 миллионов лет назад, но тот ли это механизм, который упоминается на странице Википедии? Или видео на YouTube, если уж на то пошло?

Заранее спасибо. знак равно

Просто для ясности: «взрыв» сверхмассивной черной дыры — это нечто иное. Это струи энергии от падающей материи. Это не настоящая черная дыра, а материя, которая закручивается внутрь, сильно нагревается и высвобождает энергию, прежде чем упасть внутрь черной дыры.
Правильно, вот почему я подумал, что видео вряд ли имело в виду «трение» или что-то в этом роде потребляемого материала.

Ответы (2)

В этом видео говорится о излучении Хокинга, как вы указали. Излучение Хокинга — это предполагаемый гипотетический (ни в коем случае не проверенный и не доказанный) способ черной дыры излучать свою энергию в космос. Основная идея заключается в том, что черная дыра — это не что иное, как масса/энергия, сжатая до бесконечно малой точки, которая с течением времени излучает свою энергию в пространство. Для больших черных дыр (таких как масса Солнца или больше) этот процесс излучения крошечный, а время, необходимое для утечки всей энергии черной дыры в космос (и, следовательно, для «испарения» черной дыры), чрезвычайно велико. Однако для крошечных черных дыр время, необходимое для излучения всей энергии черной дыры, чрезвычайно мало.

Вы можете рассчитать, сколько времени потребуется для черной дыры массы м испариться (и высвободить всю свою массу/энергию) с помощью уравнения

т эв знак равно 5120 π г 2 м 3 ℏ с 4 знак равно ( 8.41 × 10 − 17 с к г − 3 ) м 3

За м знак равно 5 г знак равно 0,005 к г , ты получаешь т эв ≃ 4 × 10 − 19 с . Теперь это означает, что за этот крошечный промежуток времени черная дыра излучает всю свою массу/энергию и полностью испаряется. Но выход всей энергии в 5 г массы — это огромный выход. Выделение 450 тераджоулей энергии в 10 − 19 с в основном просто взрыв. Вы можете определить полную выходную энергию из известного уравнения

Е знак равно м с 2

Просто подключи м знак равно 0,005 к г и с знак равно 3 × 10 8 м / с и ты получишь Е знак равно 4,5 × 10 14 Дж знак равно 450 Т е р а Дж о ты л е с .

Короче говоря, гипотетические расчеты (на данный момент даже не теория) предполагают, что крошечная черная дыра массой пятицентовой монеты немедленно взорвется, выделив огромное количество энергии. Может ли образоваться такая черная дыра или произойдет ли такое испарение, все еще широко обсуждается и в конечном итоге неизвестно.

Это был блестяще краткий и полный ответ. Спасибо! Так же исправлена ​​опечатка. знак равно
@musasabi На самом деле, излучение Хокинга может быть не таким гипотетическим. Это только на (французском языке) : Исследователю из Техниона в Израиле удалось создать «звуковую» версию черной дыры в конденсате Бозе-Эйнштейна и показать волны, которые действовали как излучение Хокинга и вели себя так, как ожидалось, включая проявление квантовой последствия.
@IwillnotexistIdonotexist Это, безусловно, интересная параллель. Я должен задаться вопросом, достаточно ли близка «звуковая» черная дыра к реальной черной дыре, чтобы наблюдаемое «излучение» было результатом той же физики. Тем не менее интересно. Спасибо, что поделился!
Кстати, время испарения является статистической величиной. Это ожидаемое значение случайного процесса. В принципе существует ненулевая вероятность того, что такая крошечная черная дыра может жить миллиарды лет. Если огромное количество их было создано в ранней Вселенной, то мы могли бы статистически ожидать, что будут постоянные «взрывы», поскольку они, наконец, перестанут выигрывать в лотерею на выживание. Попытки обнаружить такие события, насколько мне известно, не увенчались успехом.

Ни одна черная дыра не может взорваться, независимо от размера. Она может излучать энергию за пределы своего горизонта событий, но правильный «взрыв» энергии из самой черной дыры должен был бы превышать скорость света, что в настоящее время невозможно.

Кроме того, если объект имеет массу пятицентовой монеты, это не черная дыра. В частности, его горизонт событий достаточно мал, чтобы поместиться в пределах его собственной площади поверхности, что справедливо для всех массивных объектов, не являющихся черными дырами. На самом деле горизонт событий чего-то с массой пятицентовой монеты буквально неизмеримо мал (хотя и НЕ несуществующий). Никели (и другие объекты схожей массы) не обладают достаточной гравитацией, чтобы образовать черную дыру. Я подозреваю, что вы путаете "массу" с "размером"...?

Однако, если бы существовал процесс, который мог бы превратить массу никеля в энергию, которую он воплощает (согласно E=mc^2), то да, это было бы огромное количество энергии. Единственный известный такой процесс, который существует, должен состоять в том, чтобы объект с половиной массы никеля взаимодействовал (касался) с объектом из антиматерии с половиной массы никеля. Объединенная масса двух объектов составит массу никеля и высвободит соответствующее количество чистой энергии без остатка массы.

Если излучение Хокинга существует, черные дыры могут выделять энергию, они могут «взорваться». Хотя не существует известного механизма образования черной дыры с массой пятицентовой монеты, нет причин, по которым такая черная дыра не могла бы существовать. Флуктуации пространства-времени в очень ранней Вселенной могли породить маленькие черные дыры.
"его горизонт событий достаточно мал, чтобы поместиться внутри его собственной площади поверхности" - скажите мне, как определяется площадь поверхности черной дыры?
Я бы подумал, что горизонт событий — это площадь поверхности черной дыры?
Несмотря на то, что испарилась бы даже черная дыра солнечной массы, мне кажется, что в линейной материи она бы не испарилась. По мере того, как черная дыра становится менее массивной, она будет испаряться быстрее, пока не станет дырой размером с никель, которая затем испарится достаточно быстро, чтобы ее можно было считать взрывом.
@JamesK «Хотя неизвестен механизм образования черной дыры с массой пятицентовой монеты ...» Что ж, если черные дыры испарятся, то любая черная дыра с массой больше пятицентовой монеты станет черным целым с масса пятака в какой-то момент :)
Взрывы черных дыр
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v