Hawkingove žiarenie, niekedy tiež nazývané Bekensteinovo-Hawkingove žiarenie, je teoretická predpoveď britského fyzika Stephen Hawking ktorý vysvetľuje tepelné vlastnosti týkajúce sa čierne diery.
Za čiernu dieru sa obvykle považuje, že do nej vtiahne všetku hmotu a energiu z okolitého regiónu v dôsledku intenzívnych gravitačných polí; v roku 1972 však izraelský fyzik Jacob Bekenstein navrhol, aby boli čierne diery dobre definované entropiaa inicioval vývoj termodynamiky čiernych dier vrátane emisie energie. V roku 1974 Hawking vypracoval presný teoretický model, ako čierna diera mohol emitovať žiarenie čierneho tela.
Hawkingove žiarenie bolo jednou z prvých teoretických predpovedí, ktoré poskytli pohľad na to, ako môže gravitácia súvisieť s inými formami energie, čo je nevyhnutnou súčasťou akejkoľvek teórie kvantová gravitácia.
Vysvetlená teória Hawkingovho žiarenia
V zjednodušenej verzii vysvetlenia Hawking predpovedal kolísanie energie z vákua spôsobiť generovanie párov častíc a antičastíc virtuálnych častíc blízko horizontu udalostí čiernej palice. Jedna z častíc padá do čiernej diery, zatiaľ čo druhá uniká skôr, ako sa majú možnosť navzájom sa zničiť. Čistým výsledkom je, že ak niekto pozerá na čiernu dieru, zdá sa, že bola emitovaná častica.
Pretože emitovaná častica má pozitívnu energiu, má častica absorbovaná čiernou dierou negatívnu energiu vo vzťahu k vonkajšiemu vesmíru. To vedie k strate čiernej diery, a tým aj k hromadeniu (pretože E = mc2).
Menšie praveké čierne diery môžu v skutočnosti emitovať viac energie, ako absorbujú, čo vedie k strate čistej hmotnosti. Väčšie čierne diery, napríklad tie, ktoré sú jednou solárnou hmotou, absorbujú viac kozmického žiarenia, ako vyžarujú Hawkingovým žiarením.
Kontroverzia a iné teórie o žiarení čiernych dier
Hoci vedecké spoločenstvo všeobecne akceptuje jadrové žiarenie, stále je s ním spojená určitá kontroverzia.
Existujú obavy, že v konečnom dôsledku dôjde k strate informácií, čo spochybňuje presvedčenie, že informácie nie je možné vytvoriť alebo zničiť. Tí, ktorí v skutočnosti neveria, že samotné čierne diery existujú, sa tiež zdráhajú akceptovať, že absorbujú častice.
Okrem toho fyzici napadli Hawkingove pôvodné výpočty v tom, čo sa stalo známym ako trans-planckovský problém, pretože kvantové častice blízko gravitačný horizont sa správa osobitne a nemôže sa pozorovať ani vypočítať na základe priestorovo-časovej diferenciácie medzi súradnicami pozorovania a tým, čo je byť dodržaný.
Rovnako ako väčšina prvkov kvantovej fyziky je takmer nemožné uskutočňovať pozorovateľné a testovateľné experimenty týkajúce sa teórie Hawkingovho žiarenia; navyše je tento účinok príliš malý na to, aby bol pozorovaný za experimentálne dosiahnuteľných podmienok modernej vedy, takže výsledky takýchto experimentov sú stále nepresvedčivé na preukázanie tejto teórie.