Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Почему излучение Хокинга работает только на уменьшение массы ЧД?

Обычное популярное описание причины уменьшения массы ЧД благодаря излучению Хокинга до банального тривиально и не содержательно. Просто у нас есть частица образовавшаяся из виртуальной пары, значит ЧД уменьшилась:
В случае чёрной дыры ситуация выглядит следующим образом. В квантовой теории поля физический вакуум наполнен постоянно рождающимися и исчезающими флуктуациями различных полей (можно сказать и «виртуальными частицами»). В поле внешних сил динамика этих флуктуаций меняется, и если силы достаточно велики, прямо из вакуума могут рождаться пары частица-античастица. Такие процессы происходят и вблизи (но всё же снаружи) горизонта событий чёрной дыры. При этом возможно, что одна из частиц (неважно какая) падает внутрь чёрной дыры, а другая улетает и доступна для наблюдения. Из закона сохранения энергии следует, что такая «упавшая» за горизонт событий частица из рождённой виртуальной пары должна обладать отрицательной энергией, так как «улетевшая» частица, доступная для удалённого наблюдателя, обладает положительной энергией.
Вопрос:
А почему именно во вселенную улетает частица с положительной энергией, те реальная? Почему бы этому процессу не быть симметричным? Почему реальная частица с положительной энергией всегда остается над горизонтом, а виртуальная с отрицательной под горизонтом?
Если процесс симметричен, то ЧД конечно будет излучать, но влияние на ее массу будет нулевым потому что это будет скомпенсировано обратным процессом.
Рустем Мухаметшин
Физика
  · 4,7 K
Физик, доктор, интересны квантовая механика и гравитация  · 23 мар 2022
Картина виртуальной пары разделённой горизонтом предназначена для читателей популярных книг по физике без формул.
профессиональная же теория излучения Хокинга ничего не сообщает о той части кантованного поля, которая оказалась за горизонтом.
Вычисляется только матрица плотности поля в асимптотически плоском пространстве при стремлении к временной бесконечности будущего.
Вычисления проводятся для классического (не квантового ) гравитационного поля, никаких вычислении обратного влияния поля на гравитацию чёрной дыры не существует поскольку нет квантовой теории гравитации. Вывод о снижении массы чёрной дыры основан на том, что в асимптотически плоском пространстве времени можно сформулировать закон сохранения энергии совместно материи и гравитации (псевдо тензор энергии импульса) на квантовые поля эта формулировка строго говоря не распространяется. Поэтому вывод о том, что чёрная дыра теряет массу за счёт излучения Хокинга носит эвристический характер.
Хм. Нельзя сказать, что я понял ). Понял что все это очень не строго, скорее качественно. Да еще и в существенных... Читать дальше
программист, интересны квантовая механика, теория относительности и астрономия  · 9 мар 2023
"Почему реальная частица с положительной энергией всегда остается над горизонтом" - обе частицы в паре имеют положительную энергию. Поэтому они равноправны и любая из них может остаться над горизонтом. А дальше ради выполнения закона сохранения энергии нам просто приходится утверждать, что энергия ЧД (её масса) должна уменьшиться. Либо нам придётся считать, что энергия... Читать далее
Телекоммуникации, проектирование  · 22 мар 2022
Расскажу, как я силился разуметь это явление. Предполагается, что ЧД вызывает особенно сильные флуктуации тех самых полей вблизи горизонта событий, что может вызвать рождение пары частиц. Об этом написано в определении и процитировано в вопросе. Мне кажется, если рассматривать пару синтезированных частиц как одну с положительной энергию, а другую с отрицательной... Читать далее
ну вроде бы все немного не так 1. флуктуации вакуума идут и без ЧД. наличие ЧД здесь не является сильно важным. к... Читать дальше
Знаю кое-что кое о чем.  · 22 мар 2022
Насколько я понимаю, обе виртуальные частицы после рождения имеют "положительную" энергию. Одна улетает и уносит часть энергии с собой. И тут вступают в дело законы сохранения. Собственнно, рождение пары виртуальных частиц есть нарушение закона сохранения энергии. Но оно допустимо только на очень мелких (ЕМНИП планковских) масштабах. И если случилось так, что... Читать далее