Πώς μπορεί κάποιος να χρησιμοποιήσει τον τύπο για να υπολογίσει τη ζωή μιας μαύρης τρύπα με μαζικό ήλιο;
Ο τύπος ακτινοβολίας Hawking
Η διάρκεια ζωής μιας μαύρης οπής καθορίζεται από μια διαδικασία που ονομάζεται ακτινοβολία Hawking . Αυτή η θεωρητική διαδικασία περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο οι μαύρες τρύπες μπορούν αργά να εξατμιστούν λόγω των κβαντικών αποτελεσμάτων στον ορίζοντα των συμβάντων τους.
Η φόρμουλα για τη ζωή μιας μαύρης τρύπας είναι:
t =(5120πg²m3)/(hc⁴)
Οπου:
* t είναι η ζωή σε δευτερόλεπτα
* g είναι η βαρυτική σταθερά (6.674 × 10⁻⁻ m³ kg⁻ s⁻2)
* m είναι η μάζα της μαύρης τρύπας (σε χιλιόγραμμα)
* h Είναι η σταθερά του Planck (6.626 × 10⁻³⁴ JS)
* C είναι η ταχύτητα του φωτός (2,998 × 10⁸ m/s)
Το πρόβλημα με τις ηλιακές μαύρες τρύπες
Ας συνδέσουμε τη μάζα του ήλιου (M =1,989 × 10³⁰ kg) στον τύπο. Θα διαπιστώσετε ότι η προκύπτουσα ζωή είναι απίστευτα μεγάλη - με τη σειρά των 10 ετών. Αυτό είναι πολύ μεγαλύτερο από την τρέχουσα ηλικία του σύμπαντος!
Key Takeaway
Ενώ ο τύπος είναι σωστός, υπογραμμίζει ότι οι μαύρες τρύπες της ηλιακής μάζας είναι πρακτικά "αιώνιες" στο χρονοδιάγραμμα . Εξαντλούνται τόσο αργά που δεν είναι κάτι που θα παρατηρήσαμε ποτέ.
Σημαντική σημείωση: Ο τύπος ακτινοβολίας Hawking εξακολουθεί να είναι θεωρητική. Παρόλο που έχει ισχυρή υποστήριξη στην θεωρία του κβαντικού πεδίου, δεν έχουμε παρατηρήσει άμεσα ακτινοβολία από μαύρες τρύπες.
Μαύρες τρύπες και τη διάρκεια ζωής τους
* Μικρές μαύρες τρύπες :Οι μαύρες τρύπες με πολύ μικρές μάζες, ενδεχομένως που δημιουργήθηκαν στο πρώιμο σύμπαν, θα είχαν πολύ μικρότερη διάρκεια ζωής.
* Supermassive Black Holes :Αυτοί είναι οι μεγαλοπρεπείς στα κέντρα των γαλαξιών. Έχουν διάρκεια ζωής που υπερβαίνουν κατά πολύ την ηλικία του σύμπαντος.
Η κατώτατη γραμμή: Ενώ ο τύπος είναι ισχυρός, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε το πλαίσιο. Για τις μαύρες τρύπες της ηλιακής μάζας, η έννοια της "ζωής" είναι ουσιαστικά χωρίς νόημα για πρακτικούς σκοπούς.
