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Confinamiento de la radiación y quark de Hawking

La simple imagen de la radiación de Hawking es que un par-antipartícula par se produce cerca del horizonte de sucesos, entonces uno cae en el agujero negro, mientras que el otro escapa. Supongamos que las partículas son quarks-antiquarks, que la experiencia de quark de aislamiento gracias a la QCD. Si uno de ellos es tragado por el agujero negro, su pareja se queda solo. Finalmente, el quark ganancias suficiente energía y se convierte en un hadrónica jet.

Es mi línea de pensamiento correcto? Si sí, que es (o QCD en general) que se toman en cuenta al calcular la radiación de Hawking?

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MRA Puntos 546

En realidad el trabajo de un riguroso predicción para la radiación de Hawking, que necesita para resolver las ecuaciones para el QFT semi-clásica--el tratamiento de la métrica del espacio-tiempo como un sustituto de la métrica de Minkowski utiliza generalmente en QFT. Esto es similar a la deriva de la mecánica cuántica del átomo de Hidrógeno, sin prestar atención al hecho de que los fotones existen y el campo electromagnético cuantizado.

De todos modos, cuando las Hawking efecto de un campo escalar, o un fermión o lo que sea, lo que tienes que hacer es iniciar con la Penrose-Carter diagrama para el espacio-tiempo de Schwarzschild. Definir un conjunto de linealizado plano de la onda de soluciones en el pasado infinito, y, a continuación, utilizar su curva de espacio en las ecuaciones de movimiento para el campo evolucionando hacia adelante en el tiempo,y, a continuación, medir lo que la proyección en un conjunto de linealizado plano de la onda de soluciones que se puede conseguir en el futuro infinito. Hawking resultado en su papel original fue que, incluso si se define el "en" el estado en el pasado null infinito a ser el vacío de estado (es decir, el estado con ninguna partícula), entonces usted TODAVÍA tiene un cuerpo negro la distribución en el futuro null infinito--por lo tanto, podemos interpretar que el agujero negro como radiante. Nota cómo nada de esto depende de par virtual de la creación, y cómo se vincula muy directamente en los QFT. El poco acerca de la par de la creación sobre todo sirve para dar una buena imagen física en cuanto a por qué no podría ser la radiación en el futuro null infinito.

Ahora, hay un par de razones por las que este procedimiento no funcionará para los quarks. Marek señala la más clara de ellas, no hay "dentro" o "fuera" del estado que describe un conjunto de libre, independiente quarks o los gluones. Lo mejor que podemos hacer es aproximarse a un estado de alta energía. Así que el semi-clásica formalismo se rompe en algún nivel.

La segunda razón por la que esto no es más de astrofísica de nada. Los agujeros negros se sabe que es probable que tengamos un muy pequeño cargo, porque si estuvieran para la adquisición de un cargo de cualquier tamaño, que tendría un gran campo electromagnético que iba a polarizar todo lo que les rodea, chupar en iones con carga opuesta, y neutralizar a sí mismos. Si, por alguna casualidad, un agujero negro hizo ganar algún tipo de color de la carga mediante la creación de una forma opuesta de color de partículas cerca de él, la fuerza sobre la partícula sería tan grande que no sería capaz de escapar hacia el infinito, de todos modos, y el agujero negro se quedaría sin distorsiones, y no se vería libre de quarks escapar al infinito, por lo que el efecto que usted describe no debería ser posible.

Si usted está preguntando si es o no veríamos obligados los estados de quarks escapar, sin embargo, la respuesta a esa pregunta es casi seguro que sí. Un pion o un protón perfectamente en buen estado para hacer semiclásica análisis, y (no sé de esto, pero estoy bastante seguro de que alguien ha visto esto antes, y no hay un contra-argumento plausible que se me ocurre) que nos quedaría perfectamente sensato de la radiación de cuerpo negro de utilizarlos como una prueba de la partícula, mientras que la masa del agujero negro es lo suficientemente bajo (y por lo tanto, su temperatura lo suficientemente alto para no permitir la producción de tales partículas macizas.

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Philippe Gerber Puntos 181

Creo que su razonamiento debe ser correcta.

Sin embargo, entiendo que la radiación de Hawking (es decir, no mucho) el efecto que se deriva de forma independiente de la teoría microscópica. Usted acaba de asumir que la partícula (que es escapar de todo el horizonte) necesita acelerar (mucho) con el fin de superar agujero negro la gravedad y, a continuación, observe que la aceleración de observador registrará una radiación de cuerpos negros. Esto se llama efecto Unruh.

Ahora, usted puede tratar de hacerlo derivar el efecto de la primera (es decir, QFT) principios. E. g. este documento afirma que de hecho, es posible obtener los resultados de la libre QFT. Pero realista para la QFT (como QCD) esto no parece que sea técnicamente posible y los resultados que se obtengan (es decir, Hawking temperatura) puede depender de la precisión de la teoría utilizada.

Este documento habla de efecto similar, pero en lugar de túneles de debajo del agujero negro, el horizonte se discute el túnel de el confinamiento horizonte (esto se denomina agujero blanco porque confinamiento significa blanco hadrones; no debe confundirse con el blanco de los agujeros de GR).

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d4nt Puntos 4486

La mayoría de los cálculos de Hawking efecto asumir libre de campos cuánticos. Esta suposición se rompe fuertemente acoplados cromodinámica cuántica. Como el Hawking de la temperatura es mucho más baja que la QCD deconfinement de la temperatura, no hay suficiente energía para hadronize "virtual" quark-antiquark pares. En su lugar, la partícula justo fuera del horizonte de sucesos se retiró en el agujero negro por el confinamiento de la QCD flujo del tubo. No puede escapar.

En realidad, para astronómico del tamaño de los agujeros negros, los que Pregonan que la temperatura es tan baja que sólo masa gravitones y los fotones pueden ser radiada. Incluso los neutrinos son demasiado pesados, no la mente de los quarks.

Pero suficiente luz mini agujeros negros, se puede tener la creación de un colisionador de pares, con un colisionador de escape, y el otro que cae en el agujero negro.

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