小编居然从引力波的频率中推出了霍金的黑洞热辐射公式。
小编从最近的科普文章中看到,可以用高中物理来估算出两个黑洞合并时发出的引力波的频率。
结论如下:
这个估算完成以后,小编想到了霍金。为什么呢?
因为小编其实与他还蛮熟的(羞涩状):
霍金老师最大的贡献无非就是说黑洞会因为量子力学会发生热辐射。于是我也就估算了一下黑洞发出引力波的频率与黑洞的热辐射温度的关系。
我特么就震惊了:
什么鬼?
黑洞发出的引力波的频率(就是引力子的频率)居然与黑洞热辐射时候发出的光子的频率是一样的!
于是我赶紧在我家的白板上写下:
我发现,如果把昨天(除夕那天)我们估算出来的引力子的频率乘上普朗克常数h,那就是引力子的能量E,再用这个能量E除以波尔兹曼常数K(就是把黑洞热辐射看成是一堆引力子的统计平均),那么就可以得到黑洞的温度T(上面第一部用了量子力学,第二步用了统计力学,大学物理系出身的人都会做,很简单的。)我这样推导出来的黑洞的温度与霍金的用所谓弯曲时空量子场论的推导过程完全不同,但结果只差了1/2。
而我们的推导的结论是:
看看,我们结论中分母里是4,而霍金的公式里分母8。4与8只差了一点点,我们完全可以用引力子的自旋为2而光子的自旋为1来解释这一点。
这意味这什么呢?
难道黑洞的引力波的辐射(这是一种动力学过程的感觉)也可以看成是一种黑洞热辐射(一种热力学过程)吗?
小编居然从引力波的频率中推出了霍金的黑洞热辐射公式。
小编并不想与霍老师争锋,毕竟把黑洞的热辐射看成就是引力波的发射这个观念实在太前卫了。但不发表这个结果也是不对的,于是就抛砖引玉一下,请大家思考。
联系客服