¿Por qué los agujeros negros solo ocupan la parte negativa de un par y emiten el positivo, lo que resulta en la reducción de la masa de los agujeros negros?

La idea es:

Las fluctuaciones cuánticas en el espacio normal dan como resultado la creación espontánea de pares (generalmente temporales) de partículas virtuales, una partícula de materia normal y otra de antimateria, que generalmente colisionan y se aniquilan muy, muy rápidamente. Las partículas prácticamente toman prestada energía de la nada durante un tiempo diminuto, y luego se van (sin siquiera una poof), el préstamo (metafórico) se devuelve y no hay ganancia neta de masa o energía en el universo. Según físicos cuánticos muy inteligentes, esto sucede en todas partes, todo el tiempo. (Solo estoy tomando su palabra)

La idea del profesor Hawking era que este tipo de cosas también deben estar sucediendo muy cerca de los agujeros negros. Y si sucede lo suficientemente cerca de un agujero negro, a veces, raramente, una de las partículas virtuales estaría un poco más cerca del agujero negro y caería, mientras que la otra partícula, que está un poco más lejos, escaparía. Esto daría como resultado la situación inusual de una partícula virtual que se convierte en una partícula real, regular y ordinaria.

Entonces, ¿de dónde viene la masa y la energía de esas partículas? Hawking dijo que venía del agujero negro. La partícula virtual que escapó se suma al presupuesto de energía de masa del universo fuera del agujero negro, y la partícula virtual que cayó en restas de la energía de masa del campo gravitacional del agujero negro, para equilibrar los libros del universo. En otras palabras, el agujero negro se vuelve más pequeño (menos energía de masa) después de agregarle algo. Suena extraño, pero dada la rareza de la física cuántica, supuestamente es posible.

La partícula que escapó se llama “radiación de Hawking”. La idea de Hawking era que los agujeros negros están rodeados por una lenta efervescencia de estas partículas aleatorias que escapan. En el transcurso de miles de millones o trillones o miles de millones de años (depende del tamaño del agujero negro, más pequeño es más rápido), mucho después de que el agujero negro se quede sin cosas para comer, Hawking dice que la efervescencia lenta restará lentamente toda la masa de el agujero negro hasta que desaparezca.

EN CUANTO A SU PREGUNTA REAL:

Si fue la partícula o antipartícula lo que escapó o cayó, es un lanzamiento de moneda. El agujero negro atrae la partícula que cae por gravedad, sin importar si es “normal” o “anti”, y sin tener en cuenta la carga eléctrica. En lo que respecta a la contabilidad, al universo no le importa; La energía es energía. Entonces, cuando se escapa una pizca de materia de energía de masa, una pizca de materia de energía de masa debe desaparecer desde adentro. ¡Es tan simple! jajaja

Tenga en cuenta que algunas antipartículas tienen cargas positivas (como los positrones), y otras tienen cargas negativas (como los antiprotones).

Bueno, es más que un simple concepto, están hablando de materia y antimateria, ambos tienen cargas opuestas y giros opuestos. Ambos combinan dar mucha energía, dicen aniquilación (destrucción total) y esta energía es proporcional a la masa combinada de materia y antimateria (E = MC2). Siendo opuestos, siempre se atraen mutuamente. En el caso de los agujeros negros como se menciona en este video, la materia del agujero negro atrae esta antimateria y cuando se forma un par se convierte en energía y se dice que la materia tiene suficiente energía para escapar del tirón gravitacional del agujero negro y desaparece, reduciendo así la masa del propio agujero negro, aunque solo a nivel atómico.

Ejemplos de pares de materia-antimateria son, electrón-positrón (el electrón tiene carga negativa mientras que el positrón tiene carga positiva pero ambos tienen la misma composición de partículas subatómicas y masa), protón-antiprotón, hidrógeno-anti hidrógeno, etc.

Entonces, supongo que eso explica su consulta, el agujero negro tiene más materia, por lo que ejerce más atracción sobre la antimateria y, por lo tanto, la materia desaparece libremente y se visualiza como una especie de energía que irradia del agujero negro.

No es necesario que la partícula que se consume sea ‘negativa’ en términos de carga más o menos, y el término puede ser engañoso.

La parte importante aquí es que la Radiación de Hawking generalmente se explica en términos de ‘partículas virtuales’ que (son muy diferentes de las partículas observables regulares y, por lo tanto) no necesitan decirle cuál cayó realmente en el agujero negro y exactamente cómo Eran las dos partículas diferentes entre sí.

En cualquier caso, el agujero negro irradia. Esto se debe a que la partícula que escapó usó la energía gravitacional del agujero negro para escapar. Puede explicarlo de esta manera (un poco vagamente): la pareja habría sido aniquilada si el agujero negro no hubiera estado allí. Entonces, el escape de una partícula y la energía que tenía, en realidad se tomó del agujero negro.

Para ser más precisos, puede decir que con respecto a un observador a una distancia considerablemente grande del agujero negro, ya que la energía total del par de partículas virtuales era cero, y dado que había una partícula liberada cerca del horizonte par con algo finito energía, el agujero negro efectivamente perdió masa al emitir una partícula. La partícula con respecto a su contraparte, por lo tanto, tenía energía negativa (ya que la energía neta es cero).

No hay nada negativo o positivo, solo se toma como referencia
o para comprender la complejidad de los agujeros negros.
Para que podamos derivar ecuaciones en base a eso.

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