Radiația Hawking, uneori numită și radiația Bekenstein-Hawking, este o predicție teoretică din partea fizicianului britanic Stephen Hawking ceea ce explică proprietățile termice referitoare la găuri negre.
În mod normal, se consideră că o gaură neagră atrage în ea toată materia și energia din regiunea înconjurătoare, ca urmare a intensității câmpurilor gravitaționale; cu toate acestea, în 1972, fizicianul israelian Jacob Bekenstein a sugerat că găurile negre ar trebui să aibă un bine definit entropieși a inițiat dezvoltarea termodinamicii cu găuri negre, inclusiv emisia de energie, iar în 1974, Hawking a elaborat modelul teoretic exact pentru modul în care gaură neagră ar putea emite radiații ale corpului negru.
Radiația Hawking a fost una dintre primele predicții teoretice care a oferit o perspectivă asupra modului în care gravitația se poate raporta la alte forme de energie, ceea ce este o parte necesară a oricărei teorii a gravitația cuantică.
Teoria radiației Hawking explicată
Într-o versiune simplificată a explicației, Hawking a prezis că fluctuațiile de energie din vid determină generarea de perechi de particule antiparticule de particule virtuale în apropierea orizontului de eveniment al negrului gaură. Una dintre particule cade în gaura neagră în timp ce cealaltă scapă înainte să aibă ocazia să se anihileze reciproc. Rezultatul net este că, pentru cineva care vede gaura neagră, s-ar părea că o particulă a fost emisă.
Deoarece particulele emise au energie pozitivă, particulele care sunt absorbite de gaura neagră au energie negativă în raport cu universul exterior. Aceasta duce la pierderea de energie a găurii negre și, astfel, în masă (deoarece E = mc2).
Gurile negre primordiale mai mici pot efectiv emite mai multă energie decât absorb, ceea ce duce la pierderea masei nete. Gurile negre mai mari, cum ar fi cele care sunt o masă solară, absorb mai multe radiații cosmice decât emit prin radiația Hawking.
Controversă și alte teorii despre radiația găurilor negre
Deși radiațiile Hawking sunt în general acceptate de comunitatea științifică, există încă unele controverse asociate acesteia.
Există unele preocupări că, în cele din urmă, rezultă pierderea informațiilor, ceea ce contestă convingerea că informațiile nu pot fi create sau distruse. În mod alternativ, cei care nu cred că există găurile negre în sine sunt reticenți în același timp să accepte că absorb particule.
În plus, fizicienii au contestat calculele originale ale lui Hawking în ceea ce a devenit cunoscută sub numele de problema trans-planckiană pe motiv că particulele cuantice din apropierea Orizontul gravitațional se comportă în mod deosebit și nu poate fi observat sau calculat pe baza diferențierii spațiu-timp între coordonatele observației și ceea ce este fiind observat.
Ca majoritatea elementelor fizicii cuantice, experimentele observabile și testabile referitoare la teoria radiației Hawking sunt aproape imposibil de efectuat; În plus, acest efect este prea mic pentru a fi observat în condiții experimentale realizabile ale științei moderne, astfel încât rezultatele unor astfel de experimente sunt încă neconcludente pentru a dovedi această teorie.