2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Излучение Хокинга
Сообщение12.08.2021, 21:23 
Заслуженный участник


20/08/14
11867
Россия, Москва
Всех приветствую.
Почти везде и всегда при речи об излучении Хокинга говорят о рождении частиц (редко когда уточняют что и античастиц тоже) и улёте их на бесконечность к наблюдателю. Мне в этом непонятен момент почему замалчивается симметричность процесса относительно типа частица-античастица. Если взять чёрную дыру для простоты рождающую только электроны-позитроны, то в среднем поток и электронов и позитронов должен быть одинаковым. Но если электрону шанс долететь до наблюдателя есть, то для позитрона такой шанс околонулевой, и регистрироваться должны гамма кванты, а не позитроны. И плюс должна быть аннигиляция самих излучаемых электронов и позитронов прямо около горизонта, тоже в гамма кванты.
Т.е. непонятно, что, все просто умалчивают что основой фон будет в гамма диапазоне, сдвинутом гравитационным смещением куда-то в радио (для аннигилировавших недалеко от горизонта, которых мне кажется должно быть большинство) и ИК, или я чего-то недопонял и будет существенный поток и частиц тоже? Причём практически без античастиц, которые все аннигилируют хотя бы с окружающим газом? И этим дадут практически непрерывный спектр электромагнитного излучения от радио до гамма, смотря как глубоко в гравитационном потенциале произойдёт аннигиляция?
Что из этих рассуждений более правильно?
Надеюсь это потянет на самостоятельные попытки решения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Излучение Хокинга
Сообщение12.08.2021, 23:11 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Для черных дыр сколько-нибудь реалистичных масс (и времен жизни) рождающиеся пары - это пары фотонов. Электрон-позитронные пары (не говоря уж о более тяжелых частицах) будут получаться только у очень маленьких черных дыр с крошечными временами испарения, как следствие, пытаться приделывать к такому чисто модельному объекту более реалистичные (и равновесные) условия вокруг практически бессмысленно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Излучение Хокинга
Сообщение13.08.2021, 01:39 
Заслуженный участник


20/08/14
11867
Россия, Москва
Pphantom
Э, вот тут что-то не понял.
К стыду поленился сразу посчитать даже по формуле $R_G \sim \frac{\hbar}{m c}$ из вики (просто не знал что там есть готовая формула): для рождения электронов радиус чёрной дыры должен быть меньше пикометра и масса меньше $10^{14}$кг, температура излучения у горизонта под миллиард К, светимость в десяток кВт, с временем испарения порядка $10^{18}$лет — это совсем не мало, как Вы говорите. Что тут не так?
Как посчитать интенсивность рождения пар частиц я не знаю (десяток кВт это для чисто фотонного излучения), возможно дело в ней, она получается ничтожной? Тогда понятно почему говорить не о чем.

У фотона же мало того что нет античастицы и вопрос снимается, так ещё и спектр допустимых энергий широк и могут рождаться фотоны самых разных частот, это теперь понятно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Излучение Хокинга
Сообщение13.08.2021, 01:57 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Dmitriy40 в сообщении #1528636 писал(а):
Что тут не так?
Так ведь это фактически минимальный порог, на котором рождение электрон-позитронных пар появится, но все равно будет составлять ничтожную долю потерь дыры. А для того, чтобы электрон-позитронные пары стали заметны на общем фоне, температура должна быть сильно больше, а масса, радиус и время жизни - сильно меньше, иначе все возможные эффекты "утонут" в обычном планковском спектре.

А там, где не утонут, светимости должны получаться такими, что об "окружающем газе" как о чем-то равновесном и стабильном говорить уже явно не стоит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Излучение Хокинга
Сообщение13.08.2021, 02:48 
Заслуженный участник


20/08/14
11867
Россия, Москва
Спасибо, стало понятно что вопрос не имеет практического смысла из-за других эффектов.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group