Radiación de Hawking y el fin del universo.

Crack05 #1 Jul '19

Va sobre una duda que siempre he tenido sobre este tema, para situarnos copio y pego

Wikipedia: Una de las consecuencias del principio de incertidumbre de Heisenberg son las fluctuaciones cuánticas del vacío. Estas consisten en la creación, durante brevísimos instantes, de pares partícula-antipartícula a partir del vacío. Estas partículas son "virtuales", pero la intensa gravedad del agujero negro las transforma en reales. Tales pares se desintegran rápidamente entre sí, devolviendo la energía prestada para su formación. Sin embargo, en el límite del horizonte de sucesos de un agujero negro, la probabilidad de que un miembro del par se forme desde el interior y el otro en el exterior no es nula, por lo que uno de los componentes del par podría escapar del agujero negro; si la partícula logra escapar, la energía procederá del agujero negro. Es decir, el agujero negro deberá perder energía para compensar la creación de las dos partículas que separó. Este fenómeno tiene como consecuencias la emisión neta de radiación por parte del agujero negro y la disminución de masa de este.

Según esta teoría, un agujero negro va perdiendo masa, a un ritmo inversamente proporcional a esta, debido a un efecto cuántico. Es decir, un agujero negro poco masivo desaparecerá más rápidamente que uno más masivo. Concretamente, un agujero negro de dimensiones subatómicas desaparecería casi instantáneamente.

Cabe mencionar que la disminución de masa de un agujero negro por radiación de Hawking sería únicamente perceptible en escalas de tiempo comparables a la edad del universo y tan solo en agujeros negros de tamaño microscópico remanentes quizás de la época inmediatamente posterior al Big Bang. Si esto es así, hoy podríamos ver explosiones de agujeros negros muy pequeños, algo de lo que no se tiene evidencia alguna.

Según esta teoría el agujero pierde masa pero también la crea del vacío gracias a las fluctuaciones cuánticas.
¿La energía que utiliza para dividir las partículas de las antipartículas no puede ser simplemente la gravedad inmensa del agujero negro?
¿cómo pueden saber que la materia/radiación que se crea es menor que la que se destruye? Siempre había creído que la radiación de Hawking aportaba materia al universo...
El futuro del universo depende de esta mierda y parece que va camino del frío vacío absoluto.

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Zerokkk #2 Jul '19

Si no me equivoco, si tenemos en cuenta todo el proceso, la energía resultante es la misma. La partícula virtual robará energía al agujero negro para poder escabullirse de su horizonte de sucesos, gracias a su entrelazamiento con la que está en el interior, por lo que al final la partícula que escape deberá su energía a dicho efecto gravitacional. Esto sería coherente con el principio de conservación de energía.

#1Crack05:
¿La energía que utiliza para dividir las partículas de las antipartículas no puede ser simplemente la gravedad inmensa del agujero negro?

No es que utilice energía alguna para "dividir" nada. Las partículas virtuales que nacen de las fluctuaciones cuánticas, aparecen próximas la una con la otra, y proceden a aniquilarse mutuamente al ser atraídas (no sé si por efecto electromagnético o gravitacional). El hecho de que cada una de ellas aparezca a un lado del horizonte de sucesos, lo que implica es que según la partícula de dentro cae hacia la singularidad, al estar entrelazada con la otra, le confiere una parte marginal de la energía del agujero negro. Esta energía se traduce en una ganancia cinética que le permite escapar de su campo gravitatorio y lanzarse al espacio. Es aquí donde me refiero a que, lo que realmente otorga masa a la partícula que escapa, es la acción misma de que la otra caiga dentro del agujero negro. Ésta no le confiere masa, no al menos la suficiente como para contrarrestar la energía robada por la otra en el proceso.

Al final, creo que esto se puede resumir casi en una simple substracción de energía por parte de la partícula que escapa, a la masa del agujero negro. Por eso la energía neta final sería la misma.

Pero vaya, que no lo tengo tan claro. A ver si otro te puede responder mejor a ello.

B

[Borrado] #4 Jul '19

Las fluctuaciones cuánticas en le vacío crean partículas y antipartículas que con la gravedad absurda de estos agujeros se pueden romper o separar y es entonces cuando el agujero pierde energía. (O así, más o menos, lo tengo en la idea).

Estamos hablando de partículas, ojo, que para medir esto hay que medirlo a escalas de orden de magnitud cosmológicos. Como dice el timelapse de arriba, no sobreviviremos a ninguno.

Radiación de Hawking y el fin del universo.

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