tempo,velocità e buco nero

[Enrico Corsaro]

Ma radiazione termica e radiazione di hawking sono la stessa cosa o no?

E Comuqne, esiste o no un tipo di emissione dal buco nero che avviene per effetto tunnel ? (È una cosa che mi è capitato di leggere più voltequesta del tunnelling e da fonti molto diverse!)

Per radiazione termica si intende propriamente una radiazione emessa da corpo nero. La radiazione di Hawking è una radiazione di corpo nero (quindi è anch'essa termica), però un caso molto speciale che non osserviamo in alcun altro corpo (il BH è praticamente un corpo nero ideale), dove invece l'emissione è un risultato medio (statistico), che solo per approssimazione si avvicina a quello di un corpo nero (come ad esempio lo è per le stelle). Questo fa si anche che la radiazione del BH sia legata solo alle sue proprietà fondamentali, e non ci da alcuna altra informazione sul corpo stesso (da cui il paradosso dell'informazione ed il teorema del no-hair).

In questo articolo che ho trovato si parla di una evidenza sperimentale della radiazione di Hawking (o quantomeno di un simile principio di funzionamento).

L'effetto tunnel pare sia uno dei modelli possibili per spiegare l'emissione di particelle cariche dall'interno verso l'esterno dell'orizzonte, ma non abbiamo alcuna dimostrazione in merito. Inoltre non è detto che è proprio questo ciò che avvenga. Pare sia più plausibile che la radiazione provenga di per sè dall'esterno dell'orizzonte, senza dunque alcun effetto tunnel richiesto.

[Enrico Corsaro]

in questa immagine schematica si spiega abbastanza bene come potrebbe essere prodotta la radiazione di Hawking. Niente effetti tunnel qui.

dn19508-4_540.jpg

[DarknessLight]

Sì, la storia delle coppie di particelle virtuali la conoscevo.
Solo che altri autori invece parlano di effetto tunnel... e allora non capivo chi avesse ragione...

Ora, da come mi pare di capire, ancora nessuno sa con chiarezza come avvenga la radiazione di hawking. Uno dei modelli proposti è quello dell effetto tunnel, l altro modello proposto (più plausibile) è quello delle coppie di particelle virtuali.

Detto così secondo te va bene, Enrico?

[Enrico Corsaro]

Ora, da come mi pare di capire, ancora nessuno sa con chiarezza come avvenga la radiazione di hawking. Uno dei modelli proposti è quello dell effetto tunnel, l altro modello proposto (più plausibile) è quello delle coppie di particelle virtuali.

Detto così secondo te va bene, Enrico?

No, il meccanismo delle coppie virtuali deve necessariamente esistere a prescindere per poter spiegare il fenomeno (ed è questo effetto quantistico legato alla forte gravità a creare le basi per la radiazione), mentre rimangono più interpretazioni per il modo in cui questa radiazione riesce ad essere emessa. L'effetto tunnel è contemplabile se valutiamo che le coppie vengano prodotte al di sotto dell'orizzonte, mentre non è considerabile se l'effetto avviene al di fuori, come schematizzato in figura.

[DarknessLight]

Va bene. Più o meno penso di avere capito. Grazie!

[Gaetano M.]

Se allora ci poniamo in una condizione di risentire di una grande forza di gravità, la maggior parte dell'energia sarebbe consumata per contrastarla, nel tentativo di rimanere in orbita. Se vogliamo addirittura uscirne, dobbiamo utilizzare una energia superiore a quella del potenziale gravitazionale in quel punto. Non richiede invece l'uso di energia l'avvicinarsi ad un buco nero (o una stella, analogamente), poichè la buca di potenziale gravitazionale attira automaticamente il satellite verso il centro di gravità.

Mi stavo perdendo questa bella discussione!
Per cominciare a partecipare, faccio una domanda su questa considerazione di Enrico:
Perchè non è possibile che si possa avere. al di fuori del dell'Orizzonte degli Eventi, un'orbità stazionaria ad una data velocità e che non abbia bisogno di energia per mantenersi (esattamente come i pianeti in un sistema planetario)?
Adesso finisco di leggere.

[DarknessLight]

Ma esistono sistemi gravitazionali davvero stazionari nell universo?

Da come mi pare di capire anche i pianeti di un sistema stellare precipitano verso il centro di massa del sistema... o al piu vengono fiondati al suo esterno...

Spero però di non dire sciocchezze!

[Gaetano M.]

Va bene. Più o meno penso di avere capito. Grazie!

Aggiungerei qualcosa salvo errori: La radiazione di Hawking è legata al formarsi della coppia "virtuale" particella-antiparticella esattamente sull'orizzonte degli eventi. Una sfugge (radiazione di Hawking), una viene attratta, la parte ad energia negativa, e provoca la diminuzione del BH: L'affetto tunnel è legato ad un aumento statistico dell'energia sufficiente a superare una barriera di potenziale (barriera non superabile normalmente). Quindi, secondo me, uno non esclude l'altro.

[DarknessLight]

una viene attratta, la parte ad energia negativa, e provoca la diminuzione del BH

Ah, ecco come funziona! Questo mi mancava!
Infatti non capivo come potesse evaporare se qualcosa vi entrava!

Grazie Gaetano

Solo mi chiedo: ma perchè proprio quella a energia negativa cade nel buco nero e non quella a energia positiva?

[Gaetano M.]

Aspettiamo Red ed Enrico per questo dubbio che è anche il mio