Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
2021-05-29, 12:23
  #1
Medlem
Denoms avatar
Enligt en video på Youtube av PBS Space Time, denna https://www.youtube.com/watch?v=srVKjWn26AQ&t=1s så pratas det om att när svarta hål gett ifrån sig i stort sett all sin energi i form av Hawkingstrålning så kan det finnas en stabil låg massa när de har för låg energi för att avge mer i form av fotoner och att dessa skulle kunna utgöra all mörk materia om de är svarta hål som uppstod i Universums tidiga era. Borde inte dessa små svarta hål kunna ge ifrån sig fler och ännu mindre svarta hål och så vidare också eller vad finns det för alternativ till detta?
Citera
2021-05-30, 21:01
  #2
Medlem
nerdnerds avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Denom
Enligt en video på Youtube av PBS Space Time, denna https://www.youtube.com/watch?v=srVKjWn26AQ&t=1s så pratas det om att när svarta hål gett ifrån sig i stort sett all sin energi i form av Hawkingstrålning så kan det finnas en stabil låg massa när de har för låg energi för att avge mer i form av fotoner och att dessa skulle kunna utgöra all mörk materia om de är svarta hål som uppstod i Universums tidiga era. Borde inte dessa små svarta hål kunna ge ifrån sig fler och ännu mindre svarta hål och så vidare också eller vad finns det för alternativ till detta?
Ju mindre ett svart hål ät desto intensivare Hawkingstrålar det. Om samma formler fungerar ända tills HELA det svarta hålet har strålat bort, så har de alltså en begränsad livstid.

Men nu är det inte alls säkert att hela strålar bort. Vi vet inte därför att vi ännu inte har en helt fungerande teori för kvantgravitation. Kanske har svarta hål ett minsta grundtillstånd som de inte kan sönderfalla mer ifrån? Jämför med t ex en väteatom där dess enda elektron är exciterad till en hög energinivå. En sådan kommer tappa energi genom att stråla ut elektromagnetisk strålning, och enl klassisk fysik (dvs inte kvant) borde denna process fortsätta ända tills elektronen kraschar in i atomkärnan. Faktiskt borde detta hända med alla atomer enl klassisk fysik, men gör det ju uppenbarligen inte -- därför att elektronbanorna har stabila grundtillstånd.

Så frågan är alltså om svarta hål på liknande sätt har ett stabilt grundtillstånd, kanske på t ex en planckmassa.
Citera
2021-06-05, 14:13
  #3
Medlem
Denoms avatar
Citat:
Ursprungligen postat av nerdnerd
Ju mindre ett svart hål ät desto intensivare Hawkingstrålar det. Om samma formler fungerar ända tills HELA det svarta hålet har strålat bort, så har de alltså en begränsad livstid.

Men nu är det inte alls säkert att hela strålar bort. Vi vet inte därför att vi ännu inte har en helt fungerande teori för kvantgravitation. Kanske har svarta hål ett minsta grundtillstånd som de inte kan sönderfalla mer ifrån? Jämför med t ex en väteatom där dess enda elektron är exciterad till en hög energinivå. En sådan kommer tappa energi genom att stråla ut elektromagnetisk strålning, och enl klassisk fysik (dvs inte kvant) borde denna process fortsätta ända tills elektronen kraschar in i atomkärnan. Faktiskt borde detta hända med alla atomer enl klassisk fysik, men gör det ju uppenbarligen inte -- därför att elektronbanorna har stabila grundtillstånd.

Så frågan är alltså om svarta hål på liknande sätt har ett stabilt grundtillstånd, kanske på t ex en planckmassa.
Är det möjligt för svarta hål stråla bort hawkingstrålning i form av små svarta hål?
Citera
2021-06-05, 14:24
  #4
Medlem
nerdnerds avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Denom
Är det möjligt för svarta hål stråla bort hawkingstrålning i form av små svarta hål?
Det vet jag inte. Men om det finns en minsta storlek på svarta hål på t ex en Planckmassa, så är ju det en sorts elementarpartikel, så det tycker jag borde vara möjligt, iaf mot slutet när det svarta hålets temperatur närmar sig Plancktemperaturen.

Ett argument MOT att detta skulle kunna ske är att det möjligen strider mot entropilagen. När två svarta hål kolliderar och blir ett ökar deras sammanlagda yta (dvs händelsehorisontens yta) och hålets entropi är proportionell mot ytan. Att ett svart hål plötsligt skulle delas i två mindre är alltså osannolikt på samma sätt som att t ex att delarna i ett krossat glas skulle samla ihop termisk energi från sin omgivning och med den hoppa ihop och bli ett helt glas.

Men denna analys baseras på semiklassisk fysik, där det svarta hålet väsentligen betraktas som ett klassiskt objekt (dvs inte kvant), som en sorts bakgrund till de kvantprocesser som ger upphov till Hawkingstrålningen. Men ett svart hål på bara någon/några Planckmassor är inte klassiskt på något sätt öht. För att förstå och räkna på dessa krävs det en fungerande teori för kvantgravitation -- som vi ju inte har än.

(Fast det kanske finns något jag inte förstår eller inte tänker på om detta.)
__________________
Senast redigerad av nerdnerd 2021-06-05 kl. 15:22.
Citera

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback