¿La evaporación de Hawking se debe a la masa NEGATIVA?

Entonces, he visto una animación sobre Stephen Hawking (después de que su estudio reciente afirma que los universos afirman) que la evaporación de Hawking se debe a la masa negativa; Pero, ¿cómo es esto posible? Quiero decir, ¡no existe tal cosa como la masa negativa!

Respuestas (2)

No indicas el nivel de comprensión que tienes en física.

La masa negativa es una construcción matemática necesaria para explicar la radiación de Hawking, y se debe a lo que se denominan partículas virtuales .

Estas son líneas en los diagramas de Feynman , cuyos diagramas son una forma abreviada de generar las integrales necesarias para el cálculo de secciones transversales y tiempos de vida en partículas elementales.

Este es un diagrama de Feynman de dispersión de electrones o aniquilación de electrones y positrones, según el eje que se tome para el tiempo:

esparcimiento

El fotón es virtual porque no está en la capa de masa: en el diagrama, el que entra por la izquierda tiene una masa invariable de al menos 1 MeV y lo mismo ocurre con el que sale por la derecha. Un fotón real tiene masa cero, por lo que la línea de fotones se llama virtual porque está fuera de su capa de masa, irreal. En los intercambios de partículas virtuales, la "partícula" tiene todos los números cuánticos de su nombre, excepto los cuatro vectores que describen que está fuera de la capa de masa, positiva o negativa.

La radiación de Hawking implica bucles de partículas virtuales, es decir, partículas fuera de la capa de masa, sobre el horizonte de sucesos. Cuando uno se vuelve real, entonces el otro cae en el agujero negro, teniendo matemáticamente masa negativa, ya que es virtual. La energía de toda la interacción se extrae del campo gravitatorio del agujero negro. Vea también mi respuesta a una pregunta similar aquí .

Mirándolo de esta manera enfatiza un punto clave que he visto que la gente inteligente pasa por alto: la radiación de Hawking viola la condición de energía débil en la Relatividad General. Si va a considerar los espaciostiempos donde la radiación de Hawking es importante, también tendrá que abandonar gran parte de la intuición construida sobre los agujeros negros que se basan en esta suposición sobre la distribución de la materia.
@JerrySchirmer cuando usa la mecánica cuántica en una forma semiclásica, como en la radiación de Hawking, las paradojas son inevitables al ampliar el alcance. Solo un TOE que incluye la partícula SM y una gravedad cuantificada tiene que ser consistente en todos los aspectos, y no estamos allí, aunque hay artículos basados ​​​​en la teoría de cuerdas que hacen cálculos (google) En este momento, estas son ondas manuales interesantes, en cierto sentido .
@JerrySchirmer: Encuentro esta explicación del profesor Steve Carlip muy agradable. No hay energía negativa para la partícula entrante, sino un impulso negativo, porque la naturaleza del tiempo de Schwarszchlid y las coordenadas radiales están cambiando en el horizonte.
@annav: claro. No estoy de acuerdo con nada de eso. Debo señalar que la mayor parte de lo que está sucediendo en la literatura de teoría de cuerdas está especializada en agujeros negros con q = METRO , que correspondería a una temperatura clásica cero (hay excepciones), por lo que diría que incluso eso es vacilante y de aplicabilidad física limitada. Sin embargo, no creo que los modelos realistas requieran un TOE completo. Algo con gravedad cuantificada y un campo escalar cuantificado sería suficiente para obtener al menos una imagen del comportamiento cualitativo.
Desearía tener la cita de un artículo particularmente inteligente que tomó un espacio-tiempo de Vaidya, calculó la radiación de Hawking y luego la emparejó sin perturbaciones con los modos esféricamente simétricos de un campo de fotones cuantificado. Hacer esto les dio diferentes modos de descomposición para el agujero negro que el ingenuo METRO ˙ ∝ T 4 modelos
@Trimok: No veo ninguna discusión sobre las distinciones de impulso/energía allí. Personalmente, no soy un gran fanático de las discusiones que generan distinciones entre partículas virtuales y reales. Preferiría basar mi intuición de QFT en la matriz S y las transformaciones entre los estados de entrada y salida, ya que muchas discusiones sobre partículas virtuales son engañosamente simples. Pero la gente inteligente no está de acuerdo conmigo en eso, ciertamente.

Esa es una forma de interpretarlo... y estoy de acuerdo en que, en mi opinión, es confuso. Para ser honesto, la forma en que lo veo es como si el agujero negro estuviera en un estado excitado con tanta energía que puede emitir partículas masivas.

La emisión sería del tipo

B H ∗ → B H + pag

dónde B H significa agujero negro y pag por partícula. Durante esta reacción, tienes que conservar el impulso y la energía y el hecho de que sea un agujero negro no cambia ese hecho. La carga también debe conservarse, por lo que me imagino que si el agujero negro irradia una partícula cargada, también se carga.

Algunas otras cosas generalmente se conservan en tales reacciones (por ejemplo, números leptónicos o bariónicos, etc.) pero no sé qué les sucede en este caso.

Tal vez esto traicione las limitaciones de mi ingenuo punto de vista.

¿La evaporación de Hawking se debe a la masa NEGATIVA?
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