3.7 En glimt av den allmänna relativitetsteorin
Relativitetsteori
Lärandemål
Efter detta avsnitt ska du kunna:
- Känna till vilka storheter som definierar ett svart hål.
- Vad s.k. Hawkingstrålning är.
- Var astronomerna tänker sig att svarta hål återfinns.
En glimt av den allmänna relativitetsteorin
I den allmänna relativitetseorin blir den
fyrdimensionella rumtiden ännu mer konkret: den blir
ett fysikaliskt objekt, som påverkas av om materia är
närvarande eller ej. Nära ett massivt objekt, som en
stjärna kommer rumtiden att krökas. Ju mer massa ju
större krökning. Till slut övergår krökningen i en
singularitet och ett svart hål uppstår. Ett svart hål
är ett område i rumtiden, ur vilket inga fotoner kan
komma ut. Svarta hål karakteriseras i allmänhet av
enbart sin massa, \displaystyle M sin elektriska
laddning, \displaystyle Q och sitt
rörelsemängdsmomment (sin rotationshastighet)
\displaystyle J. Svarta hål är för många de mest
fantasieggande objekten i universum som vi känner, och
många science-fictionböcker finns som behandlar svarta
hål. Den matematiska teorin för svarta hål är ännu inte
helt känd, särskilt vad gäller dess kvantmekaniska
egenskaper. Men astronomerna tror att det finns ett
svart hål i varje galaxkärna och även i astronomiska
objekt som kvasarer och aktiva galaxkärnor. Svarta hål
kan enligt den engelske fysikern Stephen Hawking
avdunsta genom att utsända
s.k. Hawkingstrålning. Strålningsintensiteten beror på
det svarta hålets temperatur som beror på massan.
Men detta tillhör en annan kurs.