Ingen logik i Hawkingstrålning

Förstår jag rätt så strålar små hål mindre än stora, så de små hanterbara hålen kanske vi får observera under 10²⁰ år innan en partikel kokar bort. Sedan skall experimentet reproduceras av oberoende forskare.

Tror mer på stora svarta hål. Om vi krockar närliggande galaxhopar med varandra så kanske det händer saker.

Min uppfattning är tvärtom, att små strålar mer än stora. De små ska tydligen leva väldigt kort tid innan de strålar bort, vilket skulle vara en av svårigheterna med att göra experiment på dem, men också en av anledningarna till varför det sannolikt är ofarligt.

Hehe, det lär det göra. Intressant fråga är om vi skulle få mer Hawkingstrålning då. Jag vet för lite om förhållanden som styr imaginära partiklars frekvens men kan bara tänka mig att mer energi runt ett svart hål ger större storhet på strålningen.

Om du krockar hoparna så filmar jag.

Vi är överens om att det är praktiskt omöjligt att observera från stora hål i rymden i alla fall. Så ska vi isolera utgående strålning en bit från ytan(eftersom vi fysiskt inte kan vara för nära och längre bort har vi strålning från annat än Hawkings), och denna strålningen är det sannolikt ingenting speciell med, så vi skulle behöva mäta det över ännu längre tid än vad det tar för 1 partikel att stråla ut för att statistiskt få veta att vi haft 1 partikel ut mer än vi borde haft under tiden vi mätt. Samtidigt som vi skulle behöva veta allt om ingående och omkringliggande alltet. Så nära omöjligt att principiellt möjligt rör sig mot 0.

Jag hoppas på små hål.

Det är häri problemet ligger. Det är inte frågan om antipartiklar utan vanliga partiklar i en mycket extrem omgivning. QM och vanlig ”Dirac”-QFT (om jag får kalla SR+QFT så) fungerar inte längre riktigt. Genom en hel del matte kan man få fram något som liknar en Klein-Gordon-ekvation men en speciell, exponentiell metrik. Lösningarna är on-shell, har positiv energi men vissa moder passerar potentialbarriären och kommer ut, andra reflekteras och kommer inte ut.

Dina andra frågor är också väldigt intressanta, men svaren är komplicerade. De flesta finns i den längre arXiv-artikeln jag länkade till ovan så jag tror att det är enklast att jag hänvisar till den så kan vi fortsätta efter den om det kvarstår några frågor.

Wow! Tack för svar, det var precis något sådant jag hade hoppats på!

Okej då blir det att börja med att läsa och bekanta mig med vissa begrepp helt enkelt. Men då har jag en tydligare riktning att gå efter!

Jag ska läsa det du länkat och forska lite själv så bumpar jag gärna någon fråga i framtiden!
Denna va då din länk kräver medlemskap: https://arxiv.org/abs/1409.1231

Innan så önskar jag dock få fråga vad är en "mode" i en metrik, samt så undrar jag om det är horisonten du refererar till när du säger potentialbarriären? Eller vet jag ännu för lite för att veta att det är dumma frågor?

Tack som sagt! Det här var jäkligt intressant, och kommer ta ett tag att förståish!

Edit. Aaah, stryk mina frågor. Vi snackar med mycket, mycket, mycket annat, tunnelingeffekten. Så bara tack för svar då och för att ha pekat mig i rätt riktning!

Stapplar mig vidare, trevlig kväll!

ArXiv kräver att man registrerar sig, men det kostar inget och de är väldigt seriösa med personuppgifter.

Helt fria partiklar beskrivs matematiskt som plana vågor med kontinuerliga vågtal. Om det finns en potential så begränsas de möjliga vågtalen i QFT på motsvarande sätt som i QM. De tillåtna lösningarna kallas (i vissa fysikkretsar) moder.

Ja, det stämmer ju naturligtvis, vilket ökar falsifierbarheten. Upplever vi morgondagen efter att ha skapat ett litet hål i jordens närhet så kokade hålet bort innan det hann växa, annars är teorin falsifierad.

Länken jag länkade till ArXiv kräver bara att man klickar på ".pdf"-länken neråt till på sidan under "Download:". Direktlänk: https://arxiv.org/pdf/1409.1231
Du menade kanske RMP men råkade skriva ArXiv.

Pappret heter något med "Jerusalem", för jag kunde inte se alls vad du försökte länka utan gick på vad du sa.

Jag vill knappast säga "jag förstår", men då vet jag(förhoppningsvis) var informationen går att finna och kan nog få både svar och översikt!

Haha! Ja då ökar den avsevärt! "Dör vi inte så hade vi rätt".

Ett annat dråplig experiment är att kasta sig själv in i ett svart hål. Enligt Susskind kommer vi att falla rakt in utan att märka något särskilt när vi passerar ytan, medan en utomstående observatör kommer se oss falla långsammare och långsammare, för att slutligen förångas när vi träffar den heta ytan. Tyvärr kan vi aldrig komma tillbaka och berätta om hans teori var fel.

Mitt fel, blandade ihop i bara farten. Jag länkade den längre och mer kompletta artikeln från arXiv i ett senare inlägg ovan och jag rekommenderar den före RMP för den som vill få hela bilden. Ingen av artiklarna är på något sätt trivial eller enkel, men roliga!

Tittade på den där artikeln och mitt intryck var att det krävs minst en doktorsgrad i allmän relativitetsteori samt minst en doktorsgrad i kvantmekanik samt matematisk fallenhet (om nu det inte ingår i övriga kvalifikationer...) för att få ut något av den.
Det är naturligtvis inget fel med det.

Finns det något argument som visar att det måste finnas strålning från ett svart hål, ett argument som inte involverar detaljerna i processen?

Bekenstein argumenterade ju klassiskt för att visa att ett svart hål måste ha entropi för att inte bryta mot grundläggande termodynamik. (Tydligen tror alla fysiker på just termodynamiken som verkar vara närmast tautologisk i sin formulering.).

Sen var Hawking i Ryssland och fick höra av två ryska fysiker att ett roterande svart hål strålar.
Hur visste ryssarna det?

Efter det räknade Hawking på det och kom fram till att även ett icke-roterande svart hål strålade.
(Man kan ju som utomstående undra varför ryssarna egentligen inte räknas som upptäckare av svarta håls strålning?).

Men Hawkings beräkning var, om jag förstått det rätt, en detaljerad kvantmekanisk beräkning på själva processen.

Finns det inget termodynamiskt argument som visar något i stil med att om ett svart hål har entropi så har det också temperatur och därmed i energiutbytande kontakt med omgivningen?

Så vitt jag förstår så finns det ingen klassisk förklaring till Hawkingstrålningen utan det är en effekt som kräver GR+QFT. Den kan härledas från en kombination av Unruheffekten och ekvivalensprincpen (en observatör vid horisonten måste vara accelererad och observerar därför fält med en temperatur skild från noll enligt Unruh) men det känns lite som att sopa frågan under mattan för även Unruh "kräver" QFT.

Beckenstein själv utgick i sitt papper från 1973 från att entropin är ett rent QM-fenomen men att han då inte kunde bevisa detta. Ingen har väl sedan dess riktigt sagt mot detta utan "alla" lutar väl mer eller mindre åt att det är så det är. Oavsett om man angriper problemet från Bs vinkel eller via informationens oförstörbarhet så blir det QM (och QFT) till slut. Det har gjorts försök till semiklassiska beräkningar, men de får nog mer ses som approximationer till de kvantmekaniska än som förklaringsmodeller.