maakt Hawkingstraling het zwarte gat lichter of juist zwaarder?

3 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
2
afbeelding van Max Fitters
Architect van beroep. Sporten doe ik heel graag en fanatiek. Sinds een jaar gaat bijna al mijn vrije tijd naar Kosmologie, Quantum Mechanica en Theoretische Natuurkunde. Architect van Zerolution, een theorie die alle data net iets anders uitlegt.
dinsdag 4 september 2018, 15:06

Piet, deze zinnige vraag is nu al 18 maanden onbeantwoord.

Dat is vreemd, temeer Marcel Vonk veel weet van  zwarte gaten. Een paar maanden geleden heb ik een uitstekende lezing van Marcel gevolgd over zwarte gaten en een vergelijkbare vraag gesteld, waarop ik geen direct antwoord kreeg. Mijn vraag was tweeledig : Er wordt bij Hawking radiation altijd gesproken over virtuele fundamentele deeltjes, maar nooit over welke deeltjes dat dan zijn? Bovendien verschijnen die deeltjes buiten het zwarte gat en ook altijd in exact gelijke paren (materie en antimaterie), dus als er iets “ontsnapt” aan het zwarte gat en iets “valt” erin dan zullen dat er toch evenveel van het type materie als van het type antimaterie zijn, zodat het zwarte gat niet zwaarder , maar zeker ook niet lichter wordt?

Het ontwijkende antwoord was dat het te ingewikkeld was om dat in deze lezing uit te leggen. Daar had ik vrede mee.

Ik heb zijn boek gekocht “Zwarte gaten, gevangen in tijd en ruimte” in de hoop daar het uitgebreide antwoord wél te vinden. Helaas, ook in het boek wordt er niet in detail over gesproken. Wél (pag.85 – 91) in de zin dat een theoretische versnellende waarnemer, op basis van het equivalentieprincipe, dicht bij het zwarte gat een theoretische temperatuur zou kunnen meten op basis van quantum effecten (virtuele deeltjes paren) en het theoretische Unruh-effect, wat dan weer zou betekenen dat het zwarte gat een bepaalde warmtestraling uitzendt. Die straling zou dan duiden op energieverlies van het zwarte gat en dat zou dus duiden op massa verlies. Zo lust ik nog wel veel meer “wetenschap”!
Gelukkig schrijft Marcel (pag.8-9) al dat bepaalde gevestigde theorieën over 10-200 volkomen onjuist kunnen blijken te zijn. (Wat Marcel trouwens ook aan het begin van de lezing heeft gezegd) Die tekst heb ik met bewondering gelezen. Dat getuigd van bescheidenheid en  realiteitszin, iets wat journalisten wel hebben en veel wetenschappers niet meer.

In het boek van Marcel ben ik begonnen met het onderstrepen van alle beweringen waar geen direct en ook geen indirect bewijs voor is. Ook onderstreepte ik alle beweringen die mij als heel erg onlogisch overkwamen en (dus ook) alle zinnen waarbij theoretische waarnemers in het spel zijn. Die onderstrepingen werden talrijker en talrijker als de hoofdstukken mekaar opvolgden. Veel onderstreepte passages werden gevolgd door beweringen die begonnen met : “dus” en dan dit en dat. Op het einde ging ik sommige van die beweringen kwalificeren als “onbewezen onzin in het kwadraat”. Ik weet dat wetenschappers mogen (eigenlijk is het : moeten) voortbouwen op bestaande theorieën en ook gebruik mogen maken van theoretische mogelijkheden ook al weten ze dat die praktisch onmogelijk zijn en ook niet in het universum voorkomen. Dat maakt het mogelijk om een verzameling bestaande theorieën, hoe controversieel ook,  te combineren om tot wetenschappelijk verantwoorde en ook weer geaccepteerde nieuwe theorie te komen. Die dan weer gebruikt wordt door de volgende wetenschapper, enzovoort.

Naar mijn mening is de wetenschap, van het allergrootste en van het allerkleinste, in een moeras beland, waar ze zonder revolutie niet meer uitkomen. Die revolutie wordt namelijk onmogelijk gemaakt door de huidige wetenschappelijke methode, die juist verantwoordelijk is voor het moeras. Het zwarte gat is daar bij uitstek een voorbeeld van.
Maar goed, terug naar de vraag en mijn antwoord: Ik denk dat er géén Hawkingstraling is, dus dat er geen netto straling van die virtuele deeltjesparen waarneembaar kan zijn. En dat als die er toch wél blijkt te zijn op basis van een betrouwbare observatie, dat ik dan zeker weet dat het zwarte gat dan toch even zwaar blijft. Dat is en blijft de essentie van een echt zwart gat : op het gegeven moment dat het een zwart gat is, dan gaat er niets meer uit. Op geen enkele manier!

afbeelding van Leon
Natuurkunde filosoof
zondag 9 september 2018, 21:17

Ik kan me niet herinneren dat ooit iemand van UVA hier op het forum wat zegt dus ik denk dat we hier op ons zelf aangewezen zijn?

Hawking straling is ook niet even een eenvoudig onderwerp en misschien inderdaad wel te ingewikkeld voor ons.

Om te beginnen is voor mij alleen al reputatie van Stephen Hawking genoeg “bewijs” dat als hij zegt dat de massa afneemt dat het dan ook zo is.

Maar ook, als ik de Engelse wiki pagina lees over Hawking straling is dat voor mij ook redelijk duidelijk: de massa wordt minder omdat er door kwantum fluctuaties (wat dat ook moge zijn maar dat is een andere vraag) op de waarnemingshorizon de energie van virtuele deeltjes wordt omgezet in echte deeltje/anti-deeltje paren waarvan er dan een deeltje ontsnapt.

Netto wordt er dan dus energie van het zwarte gat gebruikt om een echt deeltje te “maken” wat ontsnapt en dat energieverlies verklaart dan het zwaartekracht verlies (ik zeg bewust niet massa verlies) of de verkleining van het zwarte gat.

Het enige soort deeltjes wat trouwens in staat is om te ontsnappen op dat punt is een deeltje zonder massa wat de lichtsnelheid heeft. De enige kandidaten voor Hawkingstraling deeltjes zijn dus een foton, graviton of gluon.

Vrije gluonen en gravitonen zijn nog nooit waargenomen dus ik neem nu even de vrijheid om ongehinderd door voorkennis aan te nemen dat het alleen fotonen kunnen zijn waaruit Hawking straling kan bestaan.