Воскресенье, 5 декабря

Термодинамика черной дыры: история от Пенроуза до Хокинга

В 1969 году английский физик Роджер Пенроуз обнаружил свойство, которое позже позволило установить долгожданную связь между термодинамикой и гораздо более странной механикой черных дыр.

Благодаря новому анализу, опубликованному в EPJ HКарла Родригес Алмейда из Университета Сан-Паулу, Бразилия, проливает новый свет на мотивы и методы Пенроуза и исследует их историческое влияние на новаторское открытие излучения Хокинга.

Черная дыра

До 1950-х годов многие физики неохотно соглашались с идеей о том, что черные дыры являются физическими объектами, в соответствии с хорошо установленными законами термодинамики. Эта картина полностью изменилась за следующие два десятилетия, и в 1969 году Пенроуз впервые показал, как можно извлечь энергию из вращающейся черной дыры. Его теория опиралась на недавно возникшую область, названную «эргосферой».

Прочитайте также  Армагедон! НАСА планирует разбить космический корабль о астероид В СЛЕДУЮЩЕМ ГОДУ в рамках испытания планетарной защиты

Несмотря на то, что оно находится недалеко от границы черной дыры, пространство-время в эргосфере вращается вместе с телом, как газ в атмосфере планеты. Пенроуз предположил, что если часть материи попадает в область, она может разделиться на две части: одна из которых может упасть в черную дыру; в то время как другая может убежать, неся больше энергии, чем исходная частица.

В течение следующих нескольких лет советский физик Яков Зельдоев исследовал открытие Пенроуза через призму квантовой механики. Хотя его работа сдерживалась политическими обстоятельствами, Зельдоев наладил дружеское сотрудничество с западными физиками. В конечном итоге теории, возникшие в результате этих отношений, привели Стивену Хокингу к открытию новых квантовых эффектов, которые могут вызывать излучение массы черными дырами.

Прочитайте также  Самое продолжительное лунное затмение в столетии произойдет в ноябре этого года

Наконец, физическое сообщество убедилось, что черные дыры действительно могут подчиняться законам термодинамики.

В своем исследовании Алмейда исследует предложение Пенроуза в этом историческом контексте. Пересматривая оригинальные статьи, анализируя технологические детали и исследуя отношения между западными и советскими физиками, она стремится раскрыть историю, которую они скрывают. Статья проходит через цепочку рассуждений, которая ведет от предложения Пенроуза к аналогии между термодинамикой и физикой черных дыр; и, в конечном счете, к формулировке излучения Хокинга.


В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Поделитесь в вашей соцсети👇

Добавить комментарий

ДРУГИЕ НОВОСТИ