Естественные науки

излучение Хокинга Почему в чд засасываются частицы с отрицательной энергией, а не с положительной?

Почему в чд засасываются частицы с отрицательной энергией, а не положительной?
Ведь частицы с отрицательной энергией должны наоборот, отталкиваться от массивных тел и соответственно прочь от чд.
Я понимаю что в этом случае чд будут расти исключительно за счет квантовых флуктуаций, и будут излучать отрицательную энергию
Все неверно.
1. Потому что энергия физического излучения всегда положительна.
2. Такое мнение ни на чем не основано.
3. Нет, никакая "отрицательная энергия" излучаться не может, физике подобное неизвестно.
МС
Маржан Сейткасимова
83 524
Лучший ответ
Михаил Ерохин ну может не отрицательная энергия, а частица с отрицательной массой
Михаил Ерохин нет сомнительно
Михаил Ерохин Известно что вакуум не пуст. В нем постоянно рождаются и аннигилируют между собой частицы одна из них материи, а другая антиматерии, одна с положительной энергией а другая с отрицательной (чтобы по закону сохранения энергии общая сумма энергии равнялась нулю). И если это происходит рядом с горизонтом событий, то частица с отрицательной энергией устремляется в чд и уменьшает ее энергию (массу), а вторая частица с положительной энергией устремляется прочь от чд
Елена Елена Я понимаю вопрос по-своему: почему под горизонт попадают именно анти-частицы ( тем самым уменьшая массу ЧД), тогда как вероятность падения под горизонт обычной частицы из виртуальной пары такая же. Почему же тогда ЧД теряет массу в результате излучения Хокинга, а не остаётся неизменной в результате равновероятного попадания частиц и анти-частиц под горизонт?
рассмотрим конкретный пример с электронами и позитронами. в вакууме могут рождаться электрон-позитронные пары, т. е. появляться буквально из ничего. это не нарушает закон сохранения энергии, т. к. они существуют ничтожно малое время и аннигилируют, опять превращаясь в ничто. время их существования dt определяется принципом неопределенности Гейзенберга dE*dt<h, где dE - энергия-масса частиц, h - постоянная планка. рожденные частицы имеют равные и противоположные импульсы. ось ОХ с которой совпадают вектора импульсов располагается произвольно. это все происходит в пустом пространстве. но если это происходит вблизи горизонта черной дыры и у какой-то пары частиц ось ОХ пересекает горизонт событий, то одна из частиц проваливается в черную дыру, а другая улетает от нее. улетающая частица (это может быть и электрон и позитрон) имеет положительную энергию-массу (ведь она не проаннигилировала!), тогда другая частица, упавшая в черную дыру (опять же это может быть и электрон и позитрон) должна иметь отрицательную энергию-массу, чтобы она в сумме с энергией-массой улетевшей частицы давала 0 (иначе нарушится закон сохранения энергии). поэтому все частицы, независимо от их природы, рождающиеся в таких процессах и упавшие в черную дыру имеют отрицательную энергию-массу. улетевшие частицы, электроны и позитроны (от разных пар!) спустя время, рано или поздно аннигилируют порождаю фотоны и от черной дыры идет поток фотонов.
Михаил Ерохин ну вот почему улетевшая частица обязательно имеет положительную энергию, а не наоборот?
Ведь известно что частицы с отрицательной энергией должны улететь от чд. В ином случае получается что частицы имеющие положительную энергию должны улетать от чд, и вся остальная обычная материя (вещество от звезды, остатки сверхновой, и тп.) тоже
Михаил Ерохин ты обошел ответ на вопрос стороной
Марина Маковенко Ну тогда проще вопрос. Закон сохранения энергии следует из однородности времени. Можно ли говорить об однородности времени, когда частица и античастица рождаются по разную сторону от горизонта событий?
Я вот тут подумал: излучение Хокинга- это по сути термодинамика чёрных дыр (хоть в основе и квантовые эффекты). А, поскольку по законам термодинамики тепло переходит от более нагретых тел к менее нагретым- ЧД звёздных масс могут только расти, т. к. "температура" ЧД меньше температуры микроволнового фона. Реально зафиксировать излучение Хокинга можно будет через миллиарды лет- когда средняя температура Вселенной опустится ниже температуры ЧД (если это вообще возможно). Но тут возникает парадокс: раз ЧД (звёздной массы) может только расти, то её температура должна понижаться! Непонятно, как холодное тело может ещё больше охлаждаться в окружении более нагретых?!

Похожие вопросы