تابش هاوکینگ و سیاهچاله ها

این پژوهش درباره تابش هاوکینگ از سیاهچاله ها اشاره به ارتباط عمیقی بین دینامیک سیاهچاله ها و ترمودینامیک کلاسیکی آنها دارد، که این مفاهیم را به اختصار بررسی کرده و همچنین به پدیده خلق ذرات اشاره و دمای تابشی را محاسبه می کنیم. پس از آن متریک شوراتس شیلد را که تنها حل معادلات میدان خلاء انیشتین می باشد، با توجه به تقارن کروی مرور می کنیم. همچنین سیاهچاله های شوراتس شیلد را به کمک نمودارهای شوراتس شیلد و کروسکال توصیف می کنیم. سیاهچاله های کلاسیکی با این خاصیت تعریف می شوند که اجسام می توانند داخل آن شوند، اما نمی توانند خارج شوند. اما هاوکینگ با محاسبات خود نشان داد که سیاهچاله ها واقعاً ذرات کوانتوم مکانیکی تابش می کنند.دو جزئی که تبخیر سیاهچاله را نشان می دهند، عبارتند از، 1) هندسه فضا-زمان ویژه افق سیاهچاله و 2) اینکه مفهوم ذره در میدان های کوانتومی ناوردا نیست. این نکات شامل محاسبات گام به گام هاوکینگ بود. سپس نظریه میدان های کوانتومی را در فضای خمیده مرور می کنیم و مفاهیم پایه ای را درباره هندسه سیاهچاله استاتیک بررسی می کنیم. برای یک ناظر شتابدار (ناظر ریندلر) در فضای تخت محاسبات تولید ذرات کوانتومی با سیاهچاله ناشی از رمبش گرانشی یا سیاهچاله شوارتس شیلد، مانستگی دارد. با استفاده از شباهت فضا-زمان شاره جاری در لاول-نوزل می توان شکل گیری یک سیاهچاله صوتی و همچنین یک شباهت کلاسیکی از تابش هاوکینگ را تحت شرایط واقعی آزمایشگاهی بررسی کرد. ما یک مدل آزمایشگاهی به کمک لاول-نوزل با شبیه سازی آکوستیکی تابش هاوکینگ ارائه می دهیم، همچنین یک طیف توانی از موج خروجی ای که از همسایگی افق صوتی به جای تعداد ذرات خلق شده بدست می آوریم. روش ما بر اساس تئوری کلاسیکی است و این آزمایشات را ساده تر می کند، در نهایت که با معرفی پلاسما و آینه های مغناطیسی، یک سیاهچاله مغناطیسی را شبیه سازی می کنیم. سپس با محصور کردن پلاسما بین دو آینه مغناطیسی (سیاهچاله مغناطیسی) آن را با سیاهچاله صوتی و گرانشی مقایسه می کنیم.