Kara Deliklerin Buharlaşması: Hawking Radyasyonu
Genel Relativite Teorisine göre Kara deliklerden dışarıya hiçbir şey kaçamaz. Ancak Kuantum mekaniği hesaplara katıldığında Kara deliklerinde siyah cisim ışıması gibi ışınım yaydığı ve bu ışınım sıcaklığının, kara deliğin kütlesi ile ters orantılı olduğunu 1974 yılında S. Hawking teorik olarak ispatlamıştır.
Bu radyasyon büyük kütleye sahip kara delikler ve orta büyüklükteki kara delikler için önemsenmeyebilir ancak ilksel kara delikler gibi boyutları oldukça küçük kara delikler için önemli bir özelliktir.
Hawking radyasyonu konusunu yüzeysel olarak ele alacağız. Bunun nedenlerinden biri Kuantum Alan Teorisi’nin araçlarının gerekliliğidir.
Parçacıklar ve anti-parçacıklar birleşerek enerji açığa çıkarabildikleri gibi birbirlerini de yok edebilirler. Aynı zamanda yeterli enerji ile parçacık anti-parçacık çifti oluşturulabilir. Boş uzayın sıfır enerjili vakum durumunda Kuantum dalgalanmalarından kaynaklı parçacık çiftleri oluşabilir. Bu oluşma yok olma süreçleri çok küçük uzay-zaman aralıklarında meydana gelir. Bu süreç aynı zamanda kara deliklerin yakınlarında kuantum dalgalanmalarının sonucu olarak parçacık anti-parçacık çiftlerinin oluşumuna neden olabilir. Kara deliklerin olay ufuklarının içinde anti-parçacık, dışında ise parçacıklar oluşabilir.
Bu parçacık çiftlerinden biri ya parçacık yada anti-parçacık kara delik tarafından yutulduğunda diğer parçacık kara delikten kaçar ve siyah cisim ışımasına benzer bir ışıma oluşur bu ışımanın sıcaklığı kütle ile ters orantılı olduğu için ilksel kara delikler gibi kütlesi küçük olan kara deliklerin incelenmesi için kullanılabilir.
bu ışımaya Hawking Radyasyonu denilmektedir.
harika.
YanıtlaSilBu konu hakkında bir yazı yazmak istiyorum ama kaynaklarım yetersiz, yardımcı olursanız çol sevinirim. Ben okuduğum bir kitapta Jacob Bekenstein'in Princeton Üniversitesindeki hocası John Wheleer yardımıyla karadeliklerin entropisinin olduğunu savunduğu ve karadelik yüzey alanını karadeliğin entropisiyle özdeşleştirdiği bir tez yazdığını, Hawking'in bu çıkarımları saçma bulduğunu yazıyordu. Ama sonradan Hawking'in bu tezden yararlanarak karadelik radyasyonunu bulması ve Bekenstein'in adının gerilerde yer alması, bu radyasyona Hawking Radyasyonu denmesi bir örnek bir Tesla-Edison kapışması mı, yoksa bilimin kümülatif özelliğinin bir sonucu mu?
YanıtlaSil