اشعاع هاوكينج: الثقب الاسود ليس اسودا تماما..

اشعاع هاوكينج: الثقب الاسود ليس اسود تماما!!!..

اقدم اولا لكم فى الصورة احد اعظم الفضاءات-زمن فى الطبيعة: فضاء-زمن ريندلر
Rindler spacetime ...
هو الربع I فى الصورة الذى يحتوى على الخط الاحمر..
هذا الفضاء هو فضاء-زمن مينكوسفى Minkowski للنسبية الخاصة فقط نحن ننظر اليه من منظور او وجهة نظر معلم غير عطالى اى معلم مسرع بتسارع منتظم a بالنسبة لمعلم عطالى ما..

حسب مبدأ التكافؤ للنسية العامة فان التسارع بانتظام يكافئ حقل ثقالى-فكروا فى مصعد ساقط سقوطا حرا او مصعد فى الفضاء الكونى بعيد عن كل مادة مسرع بانتظام هل هناك فرق بين الوضعيتين?-

اذن فضاء ريندلر يعبر عن حقل ثقالى اصطناعى وهو الحقل الوحيد الذى يمكن الغاءه بتغيير للمعلم-اى العودة الى المعلم العطالى الذى نقيس بالنسبة اليه التسارع a-..
نعطى ثلاثة نتائج اساسية:

النتيجة الاولى:
هندسة الفضاء-زمن بالقرب من افق حدث ثقب اسود شوارشيلد Schwarzschild الذى تكلمت عنه فى المرة الماضية تعطى بالضبط بفضاء ريندلر...
النتيجة الثانية:
لان فضاء ريندلر هو فى الحقيقة فضاء مينكوسفى فقط نحن نستعمل فى احداثيات منحنية فان تكميم الحقول فى فضاء ريندلر هو عملية سهلة الى حد ما..
رغم هذا فان الحالة الكمومية للفراغ vacuum فى فضاء مينكوسكى تختلف عن حالة الفراغ فى فضاء ريندلر..
مينكوسكى بالنسبة اليه الفراغ فعلا لا شيئ..
أما ريندلر فان حالة الفراغ التى يراها تتميز بدرجة حرارة غير منعدمة و تنبعث منها جسيمات و اشعاع..
هذا يسمى تأثير انرخ Unruch effect وهو من اهم النتائج فى نظرية الحقول الكمومية على الفضاءات-زمن المنحنية..
دعنى اعيد لان هذا مهم جدا: حالة الفراغ فى فضاء ريندلر توافق درجة حرارة غير منعدمة و اشعاع من الجسيمات المنبعثة..درجة حرارة تأثير انرخ تعطى بالتسارع المنتظم لفضاء ريندلر بالنسبة لفضاء مينكوفسكى ..
النتيجة الثالثة:
نضع النتيجة الاولى-ان هندسة افق الحدث للثقب الاسود هى فضاء ريندلر- مع النتيجة الثانية-ان الفراغ فى فضاء ريندلر يصدر منه اشعاع عند درجة معينة- نحصل على النتيجة الهائلة: ان الثقب الاسود-رغم انه اسود- يصدر منه اشعاع... اى ان الثقب الاسود ليس حقيقة اسود تماما..هذا الاشعاع يسمى اشعاع هاوكينج Hawking radiation ...
هذه احدى اعظم نتائج الفيزياء النظرية فى العصر الحديث..
النتيجة الوحيدة التى زعزعت الميكانيك الكمومى من على عرشه واقول الوحيدة لاننا لا نعرف اى شيئ آخر فى الفيزياء متناقض مع بعض من اهم مسلمات الميكانيك الكمومى الا هذه المسألة.. ولكن هذه قصة اخرى...