Vấn đề chuyển-Planckian Bức_xạ_Hawking

Vấn đề chuyển-Planckian là vấn đề phép toán thuần túy của Hawking bao gồm những hạt lượng tử nơi mà bước sóng trở nên nhỏ hơn độ dài Planck gần với chân trời của hố đen. Điều này dựa vào hành xử dị thường ở đó, nơi mà thời gian ngừng lại khi được đo từ rất xa. Một hạt thoát ra từ hố đen với tần số hữu hạn, nếu trở lại vùng chân trời phải có một tần số vô hạn, và do đó xảy ra bước sóng chuyển-Planckian.

Hiệu ứng Unruh và hiệu ứng Hawking đều nói về các trạng thái trường trong không-thời gian tĩnh mà nó thay đổi tần số liên quan đến các tọa độ khác thông thường đi qua vùng chân trời. Điều này nhất thiết phải như vậy, bởi để ở ngoài vùng chân trời yêu cầu một gia tốc mà dịch chuyển Doppler các trạng thái một cách liên tục.

Nếu trở về kịp thời, một photon đã thoát ra ngoài qua bức xạ Hawking có tần số phân kỳ so với tần số mà nó có khi ở khoảng cách lớn, càng gần vùng chân trời photon càng cần phải có một bước sóng để "giẫm lên" vô hạn tại vùng chân trời của hố đen. Trong một nghiệm Schwarzschild mở rộng tối đa, tần số của photon đó ổn định chỉ khi trạng thái đó được mở rộng trở lại vùng trong quá khứ, nơi mà không quan sát viên nào có thể đến được. Nơi đó dường như không thể quan sát được và đầy nghi hoặc, nên Hawking đã dùng một giải pháp hố đen thiếu đi một vùng quá khứ tạo thành một thời gian hữu hạn trong quá khứ. Trong trường hợp đó, nguồn các photon đã thoát ra ngoài có thể được nhận diện: một điểm hiển vi ngay tại thời điểm hố đen tạo ra lần đầu tiên.

Sự dao động lượng tử tại một điểm nhỏ, trong tính toán ban đầu của Hawking, bao hàm tất cả bức xạ thoát ra ngoài. Những cách thức mà thậm chí chứa cả bức xạ đã thoát ra ngoài trong những khoảng thời gian dài được dịch chuyển đỏ bằng một lượng lớn lưu trú ngay bên chân trời sự kiện rằng nó bắt đầu với một bước sóng rất ngắn hơn độ dài Planck. Bởi vì những định luật vật lý ở những khoảng cách ngắn đó chưa được biết đến, một số nhận thấy phép tính ban đầu của Hawking không thuyết phục.

Vấn đề chuyển-Planckian ngày nay hầu như được xem như một tạo tác toán học của các tính toán về vùng chân trời. Hiệu ứng tương tự xảy đến với vật chất bình thường đã rơi vào một hố trắng. Vật chất rơi vào hố trắng tích tụ trên đó, nhưng không có vùng tương lai nào mà nó có thể đi vào. Theo dấu tương lai của vật chất này, nó được nén vào một điểm kì dị cuối cùng của sự tiến hóa hố trắng, trong một vùng chuyển-Planckian. Nguyên nhân của những loại phân kỳ này là các chế độ kết thúc vùng chân trời theo quan điểm của tọa độ bên ngoài là kì dị trong tần số ở đó. Cách duy nhất để xác định điều gì xảy ra là mở rộng trong những tọa độ khác ngang qua chân trời.

Những bức tranh vật lý khác thay thế bức xạ Hawking trong đó giải quyết vấn đề chuyển-Planckian. Điểm mấu chốt là những vấn đề chuyển-Planckian tương tự xảy ra khi những chế độ có dính líu đến bức xạ Unruh đã được truy nguyên kịp lúc. Trong hiệu ứng Unruh, cường độ nhiệt độ có thể được tính toán từ thuyết trường Minkowski thông thường, và không mang tính tranh cãi.


  1. Giddings, S.; Thomas, S. (2002). “High energy colliders as black hole factories: The end of short distance physics”. Physical Review D 65 (5): 056010. Bibcode:2002PhRvD..65e6010G. arXiv:hep-ph/0106219. doi:10.1103/PhysRevD.65.056010
  2. Dimopoulos, S.; Landsberg, G. (2001). “Black Holes at the Large Hadron Collider”. Physical Review Letters 87 (16): 161602. Bibcode:2001PhRvL..87p1602D. PMID 11690198. arXiv:hep-ph/0106295. doi:10.1103/PhysRevLett.87.161602
  3. “The case for mini black holes”. CERN courier. Tháng 11 năm 2004. 
  4. Henderson, Mark (9 tháng 9 năm 2008). “Stephen Hawkings 50 bet on the world the universe and the God particle”. The Times (London). Truy cập ngày 4 tháng 5 năm 2010. 
  5. Belgiorno, F.; Cacciatori, S. L.; Clerici, M.; Gorini, V.; Ortenzi, G.; Rizzi, L.; Rubino, E.; Sala, V. G.; Faccio, D. (2010). “Hawking radiation from ultrashort laser pulse filaments”. Phys. Rev. Lett. 105 (20): 203901. Bibcode:2010PhRvL.105t3901B. arXiv:1009.4634. doi:10.1103/PhysRevLett.105.203901
  6. Grossman, Lisa (29 tháng 9 năm 2010). “Ultrafast Laser Pulse Makes Desktop Black Hole Glow”. Wired. Truy cập ngày 30 tháng 4 năm 2012. 
  7. Carroll, Bradley; Ostlie, Dale (1996). An Introduction to Modern Astrophysics. Addison Wesley. tr. 673. ISBN 0-201-54730-9
  8. Hawking, Stephen (1988). A Brief History of Time. Bantam Books. ISBN 0-553-38016-8