ホーキング放射によるブラックホールの破壊可能性：探求

要約

本論文では、ホーキング放射と呼ばれるプロセスを通じて、ブラックホールを破壊または蒸発させる可能性について探求します。スティーブン・ホーキングは、ブラックホールが真空の量子的な揺らぎに基づくこのプロセスを通じて徐々に質量を失うことができると理論化しました。ブラックホールの事象の地平線の端に仮想粒子対が現れると、片方の粒子が逃れ、対応する粒子が落下してブラックホールの質量が減少します。このプロセスは非常に遅いですが、ブラックホールが粒子ごとに蒸発し、ホーキング放射の形でエネルギーを放出する可能性があることを示唆しています。

ブラックホールの破壊的な性質
ホーキング放射：ブラックホールの破壊を促すプロセス
ブラックホール熱力学：温度と質量の定義
小さなブラックホールの遅い燃焼
ブラックホールの最後の瞬間
空におけるホーキング放射の痕跡
結論

ブラックホールの破壊的な性質

ブラックホールは宇宙で最も破壊的な物体の1つです。ブラックホールの中心の特異点に近づくものは、極端な重力場によって引き裂かれる危険があります。接近する物体がブラックホールの事象の地平線を越えた場合、それは消えて再び現れることはありません。その結果、ブラックホールの質量が増加し、半径が拡大します。私たちがブラックホールに投げつけても、それに少しでも損害を与えることはできません。別のブラックホールでさえそれを破壊することはできません。2つは単に1つの大きなブラックホールに合体し、その過程で重力波として少しのエネルギーを放出します。

ホーキング放射：ブラックホールの破壊を促すプロセス

ブラックホールの破壊的な性質にもかかわらず、これらの物体を破壊または蒸発させる方法があるかもしれません。1974年、スティーブン・ホーキングは、ブラックホールが徐々に質量を失うことができるプロセスを理論化しました。ホーキング放射として知られるこのプロセスは、真空の量子的な揺らぎというよく知られた現象に基づいています。量子力学によると、時空のある点は複数の可能なエネルギー状態の間を揺らぎます。これらの揺らぎは、粒子と反粒子の対からなる仮想粒子対の連続的な生成と破壊によって駆動されます。通常、2つは現れてすぐに衝突し、互いに相殺して合計エネルギーを保持します。しかし、それらがブラックホールの事象の地平線の端にちょうど現れた場合はどうなるでしょうか？もし彼らが正確な位置にあるならば、1つの粒子はブラックホールの引力から逃れ、対応する粒子は落ち込みます。そして、ブラックホールの事象の地平線の内側で反対の電荷を持つ他の粒子と相殺して、ブラックホールの質量を減少させます。一方、外部観察者にとっては、ブラックホールが逃げた粒子を放出したように見えます。したがって、ブラックホールが追加の物質とエネルギーを吸収し続けない限り、非常に遅い速度で粒子ごとに蒸発します。