온도의 개념은 일반적으로 시스템 내 입자의 평균 운동 에너지와 관련이 있습니다. 그러나 블랙홀의 경우 전통적인 의미에서 온도가 없습니다. 대신, 그들은 호킹 온도라고하는 수량으로 특징 지어집니다.
호킹 온도는 블랙홀의 이벤트 지평 근처의 양자 역학 연구에서 발생하는 이론적 개념입니다. 그것은 1974 년에 처음으로 존재를 제안한 유명한 이론적 물리학 자 Stephen Hawking의 이름을 따서 명명되었습니다.
호킹 온도는 블랙홀 자체에 의해 방출되는 열 또는 열 방사선과 직접 관련이 없습니다. 대신, 관찰자가 블랙홀을 향해 가속하고 이벤트 지평 바로 바깥으로 호버링 될 경우 무한대로 측정 할 방사선의 온도를 나타냅니다.
호킹 온도는 블랙홀의 표면 중력에 비례하며 질량에 반비례합니다. 이것은 작은 블랙홀이 더 큰 블랙홀에 비해 호크 온도가 높다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 지구와 비슷한 질량이있는 블랙홀은 약 10^-32 켈빈의 호킹 온도를 가질 것이며, 수백만 개의 태양열 질량을 가진 초기 블랙홀은 매혹 온도가 절대 0에 가까운 것입니다.
주변 물질 에너지에 대한 시사점
호킹 온도는 블랙홀을 둘러싼 문제와 에너지에 중대한 영향을 미칩니다.
1. 블랙홀 방사선 : 호킹 효과는 블랙홀이 호킹 방사선으로 알려진 희미한 빛을 방출 할 것으로 예측합니다. 이 방사선은 입자-항파 쌍이 생성되는 이벤트 수평선 근처에서 발생하는 양자 변동의 결과입니다. 하나의 입자가 블랙홀에 빠지고 다른 하나가 탈출하면, 탈출하는 입자는 소량의 에너지를 전달하여 호킹 방사선에 기여합니다.
2. 정보 손실 역설 : 호킹 효과는 양자 역학의 정보 보존에 대한 의문을 제기했습니다. 블랙홀에 빠지는 물질 내에 포함 된 정보는 영원히 손실 된 것으로 보입니다. 이 명백한 역설을 해결하는 것은 이론 물리학에서 지속적인 도전으로 남아 있습니다.
3. 블랙홀 증발 :시간이 지남에 따라 블랙홀에 의해 방출되는 매 빙은 질량을 감소시켜 최종 증발로 이어집니다. 이 과정은 엄청나게 느리고 작은 블랙홀과 관련이 있습니다. 결과적으로, 대부분의 블랙홀은 무기한 지속될 것으로 예상됩니다.
4. 양자 중력 : 호킹 효과는 양자 역학의 원리를 일반 상대성 이론과 통합하는 통일 된 이론의 필요성을 강조합니다. 이 두 프레임 워크를 조정하는 것은 양자 중력 연구의 핵심 목표입니다.
결론적으로, 블랙홀은 전통적인 의미에서 온도를 가지고 있지 않지만, 호킹 온도의 개념은 블랙홀의 양자 특성과 주변 물질과 에너지에 미치는 영향을 이해하는 데 중요한 역할을합니다. 이러한 현상을 탐구하는 것은 이론 물리학과 천문학에서 중요한 연구 영역으로, 우주의 기본적 본질에 대한 우리의 이해에 기여합니다.
