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
  · 4,8 K
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, которые в сумме дают 0, это слишком абстрактно. Проще представить, что каждая из образовавшихся частиц несёт половину затраченной на их создание энергии.
Поскольку именно ЧД за счёт своего воздействия, привела к рождению пары частиц, выходит, что на синтез частиц потратилась энергия этой ЧД. В подавляющем большинстве случаев эта пара частиц в следующий момент времени аннигилируют и вернут ЧД затраченную энергию. Но в исключительных случаях за счёт близости горизонта событий может получиться так, что частицы не аннигилируют - одна из них упадёт в ЧД, а другая вырвется на свободу. Улетевшая на свободу частица может попасть к наблюдателю и станет подтверждением излучения Хокинга. А упавшая в ЧД частица вернёт ей только половину затраченной на синтез двух частиц энергии.
ЧД выдала энергии на пару частиц, а обратно получила только половину - обидно)).
Каким образом ЧД тратит свою энергию на синтез частиц в пространстве за пределами горизонта событий, я, признаюсь, не понимаю.
ну вроде бы все немного не так 1. флуктуации вакуума идут и без ЧД. наличие ЧД здесь не является сильно важным. к... Читать дальше
энергия одной из вирт частиц минусовая, а второй плюсовая, что вместе дает ноль
Напоминает аннигиляцию частицы с античастицей.
Если масса частицы была положительной, а после аннигиляции масса стала равна нулю (она же вся перешла в энергию, правильно?), тогда получается, что масса античастицы была отрицательной?
Или математическая логика не работает в области квантовой механики?
)
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.... Читать далее
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
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