Hawking radyasyonunun daha iyi bir açıklaması var mı?

Hawking radyasyonuna bir parça yazıyorum ve bir sorunum olduğunu görüyorum. Wikipedia'da ve başka yerlerde bulduğum "verilen" açıklama tatmin edici değil:

"Partikül-antipartikül radyasyonunun olay ufkunun hemen ötesinden yayıldığını hayal ederek, sürece ilişkin fiziksel kavrayış elde edilebilir. Bu radyasyon doğrudan kara deliğin kendisinden gelmez, bunun yerine sanal parçacıkların" olma gerçek parçacıklar halinde siyah deliğin yerçekimi ^[10] parçacık antiparçacık çifti kara deliğin yerçekimi enerjisi ile üretildi olarak., parçacıkların bir kaçış kara deliğin kütlesini düşürür ^[11]. İşlemin alternatif bir görünümü, vakum dalgalanmalarının bir parçacık-antipartikül çiftinin bir kara deliğin olay ufkuna yakın görünmesine neden olmasıdır. Çiftlerden biri kara deliğe düşerken diğeri kaçar. Toplam enerjiyi korumak için, karadeliğe düşen parçacığın negatif enerjisi olmalıydı ... "

Sanal parçacıklara ve negatif enerjili parçacıklara dayanır. Ancak vakum dalgalanmaları, sadece modelin matematiğinde var olan sanal parçacıklarla aynı şey değildir ve negatif enerji parçacıklarını biliyoruz. Bu yüzden daha iyi bir açıklama arıyorum. Wikpedia makalesi ayrıca şunları söylüyor:

"Başka bir modelde süreç, kuantum tünelleme etkisidir, burada partikül-antipartikül çiftleri vakumdan oluşur ve biri olay ufkunun dışında tünel açar ^[10] ."

Ancak bu, olay çekiminin içinde sonsuz yerçekimi zaman genişlemesini göz ardı ettiği gibi çift üretiminin meydana geldiğini ve bunlardan birinin a) olay ufkunun dışında göründüğünü ve b) çift üretimi tipik olarak bir elektron ve bir pozitron. Yine tatmin edici değil. Yani:

Hawking radyasyonunun daha iyi bir açıklaması var mı?

Andy Gould , 1987'den kalma biraz belirsiz bir makalede Hawking radyasyonunun klasik bir türevini önerdi . Temel argüman, bir kara deliğin sonlu, sıfır olmayan bir entropiye sahip olması gerektiğidir (aksi takdirde termodinamiğin ikinci yasasını bir kara delikle ihlal edebilirsiniz). Dahası, kara deliğin entropisi sadece bölgesine bağlı olmalıdır (aksi takdirde Penrose işlemi ile bir kara deliğin alanını değiştirebilir ve entropisini azaltabilir ve sürekli bir hareket makinesi yapabilirsiniz). Karadelik bir entropi ve kütleye sahipse, o zaman bir sıcaklığı vardır. Sıcaklığı varsa, termal olarak yayılmalıdır (aksi takdirde termodinamiğin ikinci yasasını tekrar ihlal edebilirsiniz).

Tabii ki, Hawking radyasyon sıcaklığına bakarsanız, orada bir Planck sabiti vardır, bu yüzden kuantum mekaniği hakkında bir şeyler bilmek zorundadır, değil mi? Ancak, genel göreliliği değil, kuantum mekaniğini bilen aslında termodinamiğin genel olarak ortaya çıktığı ortaya çıkıyor - Planck'ın sabiti sadece entropileri sonlu tutmak için gereklidir (ve bu nedenle sıcaklıklar sıfırdan farklıdır). Bu kara delikler ve kara cisimler için de geçerlidir.

Bu web sayfasında oldukça güzel bir açıklama var . Önemli bir bölüm şudur:

kavisli uzay-zamanda bu "en iyi" koordinat sistemleri, ataletsel sistemler yoktur. Bu nedenle, çok makul farklı koordinat seçimleri bile, parçacıklara karşı parçacıklara karşı veya vakumun ne olduğu konusunda anlaşmazlıklar yaratabilir. Bu anlaşmazlıklar "her şeyin göreceli" olduğu anlamına gelmez, çünkü farklı koordinat sistemlerindeki açıklamalar arasında nasıl çeviri yapılacağına dair güzel formüller vardır. Bunlar Bogoliubov dönüşümleridir.

Özellikle,

bir yandan Maxwell denklemlerinin çözümlerini, kara delikten uzak ve gelecekte çok uzak olan birisinin yapacağı en şaşırtıcı şekilde bariz bir şekilde pozitif frekansa bölebiliriz ...

Öte yandan, Maxwell denklemlerinin çözümlerini, geçmişte birisinin karadeliğe çökmeden önce yapması en şaşırtıcı derecede açık bir şekilde pozitif frekansa bölebiliriz.

Bu nedenle, uzak geçmişte gözlemcinin (sanal olmayan) parçacıklar veya antipartiküller içermeyen gerçekten boş alan olduğu, uzak gelecekte bir gözlemci, içinde mükemmel iyi parçacıklara (ve antipartiküllere) sahip bir alan olarak görebilir. Bu parçacıklar Hawking radyasyonudur.