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.