إشعاع هوكينج ، الذي يُطلق عليه أحيانًا إشعاع بيكنشتاين-هوكينج ، هو توقع نظري من الفيزيائي البريطاني ستيفن هوكينج الذي يفسر الخصائص الحرارية المتعلقة الثقوب السوداء.
عادة ، يُعتبر الثقب الأسود يجذب كل المواد والطاقة في المنطقة المحيطة بها ، نتيجة لمجالات الجاذبية الشديدة ؛ ومع ذلك ، في عام 1972 اقترح الفيزيائي الإسرائيلي جاكوب بيكنشتاين أن الثقوب السوداء يجب أن يكون لها تعريف جيد غير قادر علي، وشرع في تطوير الديناميكا الحرارية للثقب الأسود ، بما في ذلك انبعاث الطاقة ، وفي عام 1974 ، وضع هوكينج النموذج النظري الدقيق لكيفية الثقب الأسود يمكن أن تنبعث إشعاع الجسم الأسود.
كان إشعاع هوكينج من أوائل التنبؤات النظرية التي قدمت نظرة ثاقبة حول كيفية ارتباط الجاذبية بأشكال أخرى من الطاقة ، وهو جزء ضروري من أي نظرية جاذبية الكم.
وأوضح نظرية الإشعاع هوكينج
في نسخة مبسطة من التفسير ، تنبأ هوكينج بأن تقلبات الطاقة من الفراغ يتسبب في تكوين أزواج من الجسيمات المضادة للجسيمات الافتراضية بالقرب من أفق الحدث الأسود الفجوة. يقع أحد الجسيمات في الثقب الأسود بينما يهرب الآخر قبل أن تتاح له الفرصة للقضاء على بعضها البعض. والنتيجة النهائية هي أنه بالنسبة لشخص يشاهد الثقب الأسود ، يبدو أن جسيمًا قد انبعث.
بما أن الجسيم المنبعث لديه طاقة إيجابية ، فإن الجسيم الذي يمتصه الثقب الأسود لديه طاقة سلبية بالنسبة للكون الخارجي. هذا يؤدي إلى فقدان الثقب الأسود للطاقة ، وبالتالي الكتلة (لأن هـ = مولودية2).
يمكن للثقب الأسود البدائي الأصغر أن ينبعث في الواقع طاقة أكثر مما يمتصه ، مما يؤدي إلى فقدان الكتلة الصافية. ثقوب سوداء أكبر، مثل تلك التي هي كتلة شمسية واحدة ، تمتص الإشعاع الكوني أكثر مما تنبعث من خلال إشعاع هوكينج.
الجدل والنظريات الأخرى حول إشعاع الثقب الأسود
على الرغم من أن إشعاع هوكينج مقبول بشكل عام من قبل المجتمع العلمي ، لا يزال هناك بعض الجدل المرتبط به.
هناك بعض المخاوف من أنها تؤدي في النهاية إلى فقدان المعلومات ، مما يتحدى الاعتقاد بأنه لا يمكن إنشاء المعلومات أو تدميرها. بالتناوب ، أولئك الذين لا يعتقدون في الواقع أن الثقوب السوداء نفسها موجودة يترددون بالمثل في قبول أنها تمتص الجسيمات.
بالإضافة إلى ذلك ، تحدى الفيزيائيون حسابات هوكينج الأصلية فيما أصبح يُعرف باسم مشكلة ترانس بلانكين على أساس أن الجسيمات الكمومية بالقرب من يتصرف أفق الجاذبية بشكل غريب ولا يمكن ملاحظته أو حسابه بناءً على التمايز الزماني بين إحداثيات المراقبة وما هو يتم ملاحظتها.
مثل معظم عناصر فيزياء الكم ، يكاد يكون من المستحيل إجراء تجارب يمكن ملاحظتها واختبارها تتعلق بنظرية إشعاع هوكينج ؛ بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذا التأثير دقيق للغاية بحيث لا يمكن ملاحظته في ظل ظروف العلم الحديث القابلة للتحقيق تجريبيًا ، لذا فإن نتائج هذه التجارب لا تزال غير حاسمة لإثبات هذه النظرية.