블랙홀의 폭발

나는 유투브를 둘러 보며 즐겁게 제작 된 비디오를 관찰했다 . 내레이터는 미국 니켈의 질량으로 블랙홀의 거동을 묘사 할 때 5 그람의 질량은 450 테라 줄의 에너지로 변환 될 것이며 이는 약 3 배의 폭발로 이어질 것이라고 말했다. 히로시마와 나가사키에 폭탄이 떨어졌습니다. "

거기에 묘사 된 모든 재미있는 것들 중에서, 그것은 내가 이해하지 못한 척하는 사람이었습니다. 블랙홀이 질량을 모두 방출 한 후에 폭발합니까? 아니면 "폭발"은 블랙홀이 근처 물질을 소비하는 빠른 속도에서 온 것일까 요?

내가 지금까지 한 인터넷 검색은 확실한 대답을 제공하지 못했습니다. 내가 가장 가까이 온 것은 Hawking Radiation 의 Wikipedia 페이지에 있습니다. "한 태양 질량의 블랙홀의 경우 증발 시간이 2.098 × 10 ^ 67 년입니다. 현재 우주의 나이보다 훨씬 깁니다. 13.799 ± 0.021 x 10 ^ 9 년. 그러나 10 ^ 11kg의 블랙홀의 경우 증발 시간은 2,667 억 년입니다. 일부 천문학 자들은 원시 블랙홀의 폭발 징후를 찾고 있습니다. "

일부 다른 웹 사이트는 약 2 백만 년 전에 은하수의 초대형 블랙홀의 마지막 "폭발"을 참조하지만 위키피디아 페이지에서 언급 된 것과 동일한 메커니즘입니까? 아니면 YouTube 비디오?

미리 감사드립니다. =)

black-hole explosion

— 무사 비
소스

초 거대 블랙홀의 "폭발"을 분명히하는 것은 다른 것입니다. 그것은 떨어지는 물질에서 나오는 에너지 제트기입니다. 실제 블랙홀 폭발은 아니지만 블랙홀 내부로 떨어지기 전에 나선형으로 팽창하여 매우 뜨거워지고 에너지를 방출합니다.

— userLTK

그렇기 때문에 비디오가 소비되는 재료의 "마찰"등을 언급하지 않을 것이라고 생각했습니다.

— musasabi

답변:

이 비디오가 말한 것은 링크 한 Hawking Radiation입니다. 호킹 방사선은 블랙홀이 자신의 에너지를 우주로 방출 할 수있는 제안 된 가상의 방법입니다. 블랙홀은 질량 / 에너지가 무한한 지점으로 압축되어 시간이 지남에 따라 에너지를 우주로 방출한다는 것입니다. 큰 블랙홀 (예 : 태양 질량 이상)의 경우이 복사 과정이 작고 블랙홀의 모든 에너지를 공간으로 누출하는 데 걸리는 시간 (따라서 블랙홀이 "증발"하는 데 시간이 너무 오래 걸림). 그러나 작은 블랙홀의 경우 모든 블랙홀의 에너지를 방출하는 시간이 매우 짧습니다.

질량 블랙홀 이 방정식으로 증발하고 모든 질량 / 에너지를 방출 하는 데 걸리는 시간을 계산할 수 있습니다. $m$

티_{ev} = \frac{5120 π 지^{2} {미디엄}^{삼}}{ℏ {기음}^{4}} = (8.41 \times 10^{- 17} 에스 {케이 지}^{- 삼}) {미디엄}^{삼}

$t_{\text{ev}} = \frac{5120\pi G^2 m^3}{\hbar c^4} = (8.41\times 10^{-17}\:\mathrm{s}\:\mathrm{kg}^{-3})\:m^3$

들어 , 당신이 얻을 . 이제이 작은 시간 안에 블랙홀은 모든 질량 / 에너지를 방출하고 완전히 증발합니다. 그러나 5g 질량의 모든 에너지의 출력은 큰 출력입니다. 450 테라 줄의 에너지를 방출하는 것은 기본적으로 폭발입니다. 당신은 유명한 방정식에서 총 에너지 출력을 결정할 수 있습니다 $m = 5\:\mathrm{g}=0.005\:\mathrm{kg}$ $t_{\text{ev}} \simeq 4\times10^{-19}\:\mathrm{s}$ $10^{-19}\:\mathrm{s}$

이자형 = 미디엄 {기음}^{2}

$E=mc^2$

그냥 플러그 및 당신이 얻을 것이다 입니다. $m = 0.005\:\mathrm{kg}$ $c = 3\times 10^8\:\mathrm{m/s}$ $E=4.5\times 10^{14}\:\mathrm{J} = 450\:\mathrm{Terajoules}$

요컨대, 가상 계산 (이 시점의 이론조차도 아님)은 니켈 질량을 가진 작은 블랙홀이 엄청난 양의 에너지에서 즉시 폭발 할 것이라고 제안합니다. 이러한 블랙홀이 형성 될 수 있는지 또는 그러한 증발이 발생할 수 있는지의 여부는 여전히 논란의 여지가 있으며이 시점에서 궁극적으로 알려지지 않았다.

— 미풍
소스

이것은 간결하고 간결한 답변이었습니다. 감사합니다! 또한 오타가 수정되었습니다. =)

— musasabi

@musasabi 사실, 호킹 방사선은 그렇게 가정적이지 않을 수 있습니다. 이스라엘의 테크 니온 (Technion ) 연구원은 보스-아인슈타인 (Bose-Einstein) 응축수에서 블랙홀의 "소닉 (sonic)"버전을 생산했으며 호킹 방사선으로 작용하는 파도를 보여 주었다. 효과.

— Idonotexist Idonotexist

@I will not existIdonotexist 그것은 흥미로운 흥미로운 점입니다. "소닉"블랙홀이 실제 블랙홀에 충분히 가까워서 관찰 된 "방사선"이 동일한 물리학의 결과인지 궁금합니다. 그럼에도 불구하고 흥미 롭습니다. 공유해 주셔서 감사합니다!

— zephyr

기록을 위해, 증발 시간은 통계량입니다. 임의 프로세스의 예상 값입니다. 원칙적으로 이러한 작은 블랙홀은 수십억 년 동안 살 수있는 가능성이 0이 아닙니다. 초기 우주에서 많은 수의 것들이 만들어 졌다면, 우리는 생존 추첨에서 승리를 멈추면서 진행중인 "폭발"이있을 것이라고 통계적으로 기대할 수 있습니다. 그러한 사건을 감지하려는 시도는 성공하지 못했습니다.

— zibadawa timmy

-1

크기에 관계없이 블랙홀이 폭발 할 수 없습니다. 그것은 사건 지평 밖에서 에너지를 방출 할 수 있지만, 블랙홀 자체로부터의 적절한 "폭발"은 빛의 속도를 초과해야하는데, 현재 불가능합니다.

또한 물체에 니켈 덩어리가 있으면 블랙홀이 아닙니다. 보다 구체적으로, 이벤트 지평은 블랙홀이 아닌 모든 거대한 물체에 해당되는 자체 표면 영역에 맞도록 충분히 작습니다. 실제로, 니켈 덩어리를 가진 물질의 사건 지평은 말 그대로 측정 할 수 없을 정도로 작습니다 (아직 존재하지는 않지만). 니켈 (및 유사한 질량의 다른 물체)은 블랙홀을 형성하기에 충분한 중력을 가지고 있지 않습니다. 아마도 당신이 "질량"을 "크기"와 혼동하고 있다고 생각하십니까?

그러나 니켈의 질량을 구체화하는 에너지로 전환시킬 수있는 공정이 존재한다면 (E = mc ^ 2 당), 그렇습니다. 엄청난 양의 에너지가 될 것입니다. 존재하는 것으로 알려진 유일한 공정은 반 질량의 니켈을 갖는 반물질과 반물질을 상호 작용 (터치)하는 물체를 갖는 것이다. 2 개의 물체의 결합 된 질량은 니켈의 질량을 합산하고, 남은 질량없이 적절한 양의 순수한 에너지를 방출 할 것이다.

— 몰프
소스

호킹 방사선이 존재하면 블랙홀이 에너지를 방출하여 "폭발"할 수 있습니다. 니켈 덩어리로 블랙홀을 형성하는 메커니즘은 알려져 있지 않지만, 이러한 블랙홀이 존재할 수없는 이유는 없다. 초기 우주에서 시공간의 변동은 작은 블랙홀을 생성 할 수있었습니다.

— James K

"이벤트 지평은 자체 표면적에 맞도록 충분히 작습니다"-블랙홀의 표면적은 어떻게 정의됩니까?

— user253751

나는 사건의 지평선 이 블랙홀의 표면적 이라고 생각 했을까?

— Virtual Anomaly

증발하는 데 태양 질량의 블랙홀까지 걸리는 시간에도 불구하고, 선형 물질에서는 증발하지 않는 것 같습니다. 블랙홀의 크기가 작아지면 니켈 크기의 홀로 떨어질 때까지 빠르게 증발하여 폭발로 간주 될 정도로 빠르게 증발합니다.

— Howard Miller

@JamesK "니켈 덩어리와 함께 블랙홀을 형성하는 알려진 메커니즘은 없지만 ..."블랙홀이 증발하면, 얼마나 큰 양의 블랙홀이 있는지는 어떤 시점에서

— 얼마나