Какая температура внутри черной дыры?

SUSANNA KAZARYAN

Сусанна Казарян, США

Формализм термодинамики позволяет рассчитать температуру чёрной дыры косвенно, по излучению Хокинга, спектр которого строго чёрнотельный, а значит, зависящий только от температуры чёрной дыры: T = ħc³/8πkGm, где m — масса чёрной дыры.

Здесь предполагается, что чёрнотельное излучение находится в тепловом равновесии с чёрной дырой-излучателем и температура излучения может быть приписана температуре чёрной дыры.

Подставив в формулу значения фундаментальных констант, получим T ≈ 6⋅10⁻⁸/M, где температура (T) измеряется в Кельвинах, а масса чёрной дыры в единицах масс Солнца (М=m/M⊙).

Видно, что температура обратно пропорциональна массе чёрной дыры и для дыры массой в 6 Солнц, температура оказывается равной T(M=6) ≈ 10⁻⁸ K.

Отметим, что данная температура получена на основе излучения, исходящего из горизонта событий чёрной дыры, ограниченный радиусом Шварцшильда. Для случая M=6 это соответствует радиусу примерно 18 км.

Прямое же решение задачи определения температуры внутри чёрной дыры невозможно из-за неопределенности самого понятия температуры за горизонтом событий.

ЛЁША ЗАБЛОЦКИЙ

Программист. Потребитель пельменей.

Хороший вопрос! Это зависит от вашей скорости. Если вы сидите снаружи - то внутри у чёрной дыры ничего нет (даже самого пространства), а температура вокруг неё зашкаливает. Горизонт событий будет настолько горяч, что его энергия образует, собсна, чёрную дыру. Да, на это можно и так смотреть.

Но если вы падаете в чёрную дыру - с вами ничего такого не случится, вы даже не заметите, как пролетите этот горизонт, потому что, для вас он будет в другом месте. Вас, конечно, это не спасёт от разрывания на кварки сингулярностью, но горизонт в вашей системе отсчёта будет не горячее, чем окружающий космос.

То есть, температура тоже относительна, и чёрная дыра - прекрасный пример этого удивительного факта.