11月 22, 2024

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野生の研究は、宇宙のすべてが最終的に蒸発することを示しています:ScienceAlert

野生の研究は、宇宙のすべてが最終的に蒸発することを示しています:ScienceAlert

スティーブン・ホーキング博士の一般的な理論によると、ブラックホールは時間の経過とともに蒸発し、その事象の地平線が周囲の量子場に大混乱を引き起こすにつれて、奇妙な種類の放射線の形で質量を徐々に失います。

しかし、結局のところ、事象の地平線の劇的な傾斜はこのプロセスにとってそれほど重要ではない可能性があることが判明しました。 オランダのラドボウド大学の天体物理学者マイケル・ウォンドラック氏、ウォルター・ファン・スエレコム氏、ヘイノ・フォーク氏らによる新しい研究によると、時空の曲率が十分に急勾配になると同様のことが起こる可能性があるという。

これは、ホーキング放射、またはそれに非常に類似したものがブラック ホールに限定されない可能性があることを意味します。 それはどこにでもある可能性があり、それは宇宙が私たちの目の前で非常にゆっくりと蒸発していることを意味します。

「私たちはそれを見せます」 ウォンドラク 言うよく知られているホーキング放射に加えて、新しい形態の放射もあります。

ホーキング放射は私たちがこれまで観察できなかったものですが、理論と実験はそれがもっともらしいことを示唆しています。

これがどのように機能するかを非常に簡単に説明します。 ブラックホールについて何か知っているなら、それはおそらく宇宙の虫であり、重力の力で周囲のあらゆるものを容赦なく食い荒らすものでしょう?

まあ、ある程度はそうなのですが、ブラック ホールは、同等の質量を持つ他の天体よりも強い引力を持っているわけではありません。 彼らが持っているのは密度です。非常に非常に小さな空間に大量の質量が詰め込まれています。 このような密度の高い物体から一定の距離内では、重力が非常に強くなり、脱出速度 (脱出に必要な速度) が不可能になります。 そして、宇宙で最も速い真空中の光の速度でさえ十分ではありません。 この近さは事象の地平線として知られています。

ホーキング博士は、事象の地平線が以下の複雑な混合物によって重なる可能性があることを数学的に示しました。 浮き沈み 量子場の混沌に波紋を広げます。 通常は打ち消し合う波が打ち消しなくなり、電位の不均衡が生じて新しい粒子が生成されます。

これらの自然発生粒子内のエネルギーはブラック ホールに直接接続されます。 小さなブラックホールでは、事象の地平線付近で高エネルギー粒子が形成され、ブラックホールの大量のエネルギーが急速に持ち去られ、高密度の物体が急速に消滅します。

大きなブラック ホールは、検出が困難な方法で冷たい光で輝き、ブラック ホールは長期間にわたって質量としてのエネルギーを徐々に失います。

ある 非常によく似た現象が電場でも起こると仮定されます。 シュウィンガー効果として知られる、電気量子場の変動が十分に強いと、仮想電子粒子と陽電子粒子のバランスが崩れ、一部の粒子が発生する可能性があります。 ホーキング放射とは異なり、シュウィンガー効果には地平線は必要ありません。驚くべき強い場があれば十分です。

ウォンドラク氏らは、シュウィンガー効果に似た、曲がった時空に粒子が現れる方法があるのではないかと考え、さまざまな重力条件下で同じ効果を数学的に再現しました。

「ブラックホールから遠く離れた場所では、時空の曲率が放射線の発生に大きな役割を果たしていることがわかりました。」 ファン・スイレコム氏は説明する。 「そこでは粒子は重力場の潮汐力によってすでに分離されています。」

適切に質量または密度が高いものは、時空の大きな湾曲を引き起こす可能性があります。 基本的に、これらの物体の重力場により、時空が歪められます。 ブラックホールは最も極端な例ですが、中性子星や白色矮星のような他の密度の高い死んだ星や、銀河団のような非常に巨大な天体の周りでも時空は曲がります。

研究者らは、これらのシナリオでも、事象の地平線の刺激を必要とせずに、重力が量子場の変動に影響を及ぼし、ホーキング放射に非常によく似た新しい粒子を引き起こす可能性があることを発見した。

「これは、宇宙にある死んだ星の残骸やその他の大きな天体など、事象の地平線を持たない天体もこの種の放射線を持っていることを意味します。」 フォークは言う

「そして非常に長い時間が経ち、最終的にはブラックホールのように宇宙のすべてを蒸発させます。これはホーキング放射に対する私たちの理解を変えるだけでなく、宇宙とその未来に対する私たちの見方も変えます。」

ただし、近い将来のことを心配する必要はありません。 それには太陽の質量(事象の地平線の直径)に等しいブラックホールが必要となる。 たったの6キロ ちなみに、6マイルです) 1064 蒸発する。

冷たい光の爆風で全員が消える前に、時間をつぶす時間があります。

に発表された研究 物理的なレビューレターで入手可能です。 arXiv

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