maakt Hawkingstraling het zwarte gat lichter of juist zwaarder?

11 berichten / 0 nieuw
Laatste bericht
maakt Hawkingstraling het zwarte gat lichter of juist zwaarder?
Gestart op: zondag 22 januari 2017, 12:22

 

Vraagstelling:

Wordt de massa van een zwart gat kleiner of juist groter door de uitgezonden Hawkingsstraling?

Uitgangspunt:

Hawkingstraling is straling die veroorzaakt wordt door het ontstaan van een virtueel deeltjespaar door kwantumvacuumfluctuaties buiten de waarnemingshorizon van een zwart gat. Bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/Hawkingstraling.

Wanneer 1 deeltje van dit deeltjespaar in het zwarte gat wordt gezogen zal het bijbehorende antideeltje juist van dit zwarte gat worden weggeschoten. Dit aldus weggeschoten deeltje vormt (samen met andere op dezelfde wijze weggeschoten deeltjes) de Hawkingstraling.

“Vervolgens toonde hij aan dat een deel van deze straling - die zich immers buiten de horizon bevindt - ook daadwerkelijk aan het zwarte gat kan ontsnappen”

Redenering:

Echter: Zoals ik het begrijp vindt deze Hawkingstraling dus niet in maar juist buiten het zwarte gat haar oorsprong.

 

Dit leidt mij tot de conclusie dat het zwarte gat door deze Hawkingstraling geen massa verliest, maar juist zwaarder wordt: doordat het deeltje dat van buiten de waarnemingshorizon in het zwarte gat valt, evenveel massa toevoegt aan dit zwarte gat als het antideeltje meegeeft aan de Hawkingsstraling. Ergo zou deze massa(energie) dus onttrokken worden aan de “lege” ruimte rondom dit zwarte gat en niet aan het zwarte gat zelf.

 

De algemene consensus is echter dat het Zwarte gat massa verliest door deze Hawkingstraling. Dus zie ik iets over het hoofd of klopt de consensus niet?

 

Artikelreferentie: 
Onderwerp: 
0
10
maandag 30 januari 2017, 13:25

De vraag staat er nmiddels een week, maar nog geen antwoord. Wie wil reageren op mijn vraag?

afbeelding van Leon
Natuurkunde filosoof
dinsdag 31 januari 2017, 09:15

Goed werk heeft tijd nodig denk ik. Zelf kan ik alleen zeggen dat ik mezelf precies hetzelfde afgevraagd heb toen ik dat las op die wiki pagina en ik ook benieuwd ben naar een antwoord hier. Zelf denk ik er trouwens zo over: Alles hangt er van af of die deeltjes gevormd worden uit energie van het zwarte gat of van daarbuiten. Het feit dat het kwantumeffect (net) buiten het zwarte gat plaats vindt hoeft niet te betekenen dat de energie ook van buiten het zwarte gat komt. Voor mij is het feit dat Steven Hawking (niet de eerste de beste) denkt dat een zwart gat hierdoor lichter wordt, én dat de wetenschappelijke wereld niet over hem heen valt met bezwaren, goed genoeg om aan te nemen dat er dan ook voldoende aanwijzingen zijn uit de theorie en bijbehorende wiskunde dat de energie uit het zwarte gat komt en niet van daarbuiten.

dinsdag 31 januari 2017, 17:40

Mmm, Dan brengt ons dan toch weer terug bij de vraag hoe zou die energie dan uit het zwarte gat moeten ontsnappen? Dat is volgens die theorie juist alleen mogelijk via die Hawkinsstraling en dan hebben we een cirkelredenering dus dat lijkt me niet de oplossing.

afbeelding van Leon
Natuurkunde filosoof
dinsdag 31 januari 2017, 21:21

De wiskunde gaat mij denk ik boven de pet. Toch kan ik me er wel iets bij voorstellen want je hebt hier dus te maken met kwantum effecten. Er is dus ergens een discrete grens van het oppervlak van het zwarte gat met naar buiten toe op een kwantum afstand een volgende plek waar iets kan zijn en niets daar tussen in. Dan is er dus blijkbaar ergens een kans dat iets net over de drempel getild wordt om het zo te zeggen waardoor er dus iets gebeurd op de eerst volgende kwantum afstand net buiten het zwarte gat. Als dat dan iets is wat uiteen spat in 2 dingen die instantaan met de lichtsnelheid 2 verschillende kanten op gaan dan: poef ?

woensdag 1 februari 2017, 12:34

Als dit zo gebeurt dan zal dat dus vermoedelijk door het "tunneleffect" komen. Maar dan hebben we toch de Hawkinsstraling niet meer nodig? want dan zou er al een deeltje daadwerkelijk ontsnapt zijn. Probleem daarbij is dat dit effect door de hoge potentiaal en de "grote"afstanden zo weing zal voorkomen dat het praktisch niet meetbaar zal zijn.

 

maandag 6 februari 2017, 22:13

Kijk nog eens goed naar de verklaring van Hawkingstraling in de referentie die Piet noemt:

Het kan zijn dat een van beide deeltjes in het gat valt, en daarbij voldoende energie opdoet om het paar reëel (niet-virtueel) te maken. 

Er ontstaat uiteindelijk geen energie uit het niets, dus kan de Hawkingstraling het zwarte gat alleen maar kleiner maken!

 

 

 

zaterdag 11 februari 2017, 19:36

Eens dat er geen energie uit het niets kan ontstaan, maar dat laat onverlet dat die energie in de ruimte buiten het zwartte gat reeds aanwezig was en daar middels materialisatie tot materie werd omgevorm. Want als dat deeltje daarna in het zwarte gat valt, kwam het dus kennelijk eerst van buiten dat zwarte gat. Door die val in het zwarte gat zal het zeker energie opdoen, maar het is nog steeds een deeltje met rustmassa >0 die in het zwarte gat valt en derhalve massa toevoegt aan dit zwarte gat. Dus in mijn beeld nog steeds geen verklaring waarom het zwarte gat op deze manier massa zou verliezen.

zaterdag 20 mei 2017, 12:42

Je redeneert nogal klassiek zonder quantum effecten, ik denk dat je het juist daarin moet zoeken. Kijk bijvoorbeeld eens naar dit goed leesbaar blog over Hawking straling:

http://backreaction.blogspot.nl/2015/12/hawking-radiation-is-not-produce...

 

zondag 21 mei 2017, 16:34

Een vergelijkbare vraag wordt daar bij de reacties gesteld door Steve:

"Dr Hossenfelder - I'm a layman who loves to try to understand a bit of these discussions. I'm aware of being very confused about one thing: if the escapee was formed out of the vacuum a few radii away from the BH, then isn’t it the vacuum that is losing energy, rather than the BH? If the escapee’s partner ends up falling into the black hole, then it would seem to me these events only increase the energy of the BH, not decrease it (the deficit being in the vacuum outside the hole). Obviously, I am laboring under some basic misunderstanding."

zondag 21 mei 2017, 16:42

De uitleg van Sabine Hossenfelder is dan vervolgens:

"Steve,

The particle pair takes energy from the background field. One of them falls into the black hole, the other one escapes. That leads to a net loss of mass (energy) from the black hole.

What happens technically is somewhat different because in the mathematical treatment the background is fixed and cannot lose energy. For this reason, mathematically one of the two particles actually has negative energy - that's the only way energy can remain conserved if the background remains fixed. It's the negative energy particle that falls into the black hole, leading to a net loss. The easiest way to understand that this is the same is to think of a background that is some kind of matter field. In these cases you can have 'holes' next to particles. That the mathematical treatment doesn't quite capture what actually happens is known as the 'backreaction problem' (origin of this blog's name). Best,

B."

Hopelijk geeft een voldoende duidelijk antwoord op de hier gestelde vraag.