Hawking radiation is a phenomenon where the combination of geometry of spacetime around a black hole and quantum effects near its event horizon causes particle emission. Stephen Hawking was one of the first to make computations and conclude that this is valid for every black hole in general. Therefore, the goal of the project was to understand how the presence of a black hole changes geometry of spacetime, explore some of its peculiar properties and, finally, connect it to Hawking radiation. It turns out that one way to describe geometry around a black hole is to use the Schwarzchild metric which fully describes surroundings of a non-rotating and uncharged black hole. Using the so called Klein-Gordon equation and some additional computations one then sees that there’s indeed a particle emission. However, the radiation appears to be observer dependent which is due to curvature near event horizon. Hawking radiation has temperature which happens to be extremely small to detect, but this result reveals the fact that black holes radiate faster as they shrink. However, the time it takes for an arbitrary black hole to evaporate is much longer than the age of the Universe. Encountering those and some other challenges Hawking radiation remains hypothetical. / Hawkingstrålning är ett fenomen där kombinationen av geometri av rumtid runt ett svart hål och kvantmekaniska effekter nära dess händelsehorisont leder till partikel emission. Stephen Hawking var bland de första att göra beräkningar och dra slutsatsen att detta är giltigt för alla svarta hål. Syftet med projektet var därför att förstå hur närvaron av ett svart hål ändrar geometri av rumtid, undersöka dess vissa speciella egenskaper samt anknyta det till Hawkingstrålning. Det visar sig att ett sätt att beskriva geometri kring ett svart hål är att använda Schwarzchild metriken som helt beskriver omgivningen av ett icke roterande och oladdat svart hål .Använder man sig av så kallade Klein-Gordon ekvationen och några ytterligare beräkningar så kommer man till slutsaten att det verkligen finns enemission av partiklar. Emissionen verkar dock vara observatörsberoende på grund av krökning nära händelsehorisont. Hawkingstrålning har temperatur som visar sig vara extremt liten för att upptäcka, men resultaten avslöjar faktumet att svarta hål strålar ut snabbare då de krymper. Tiden det tar för ett godtyckligt svart hål att koka bort är dock mycket längre än åldern of Universum. På grund av dessa och några andra utmanningar återstår Hawkingstrålning hypotetiskt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-480781 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Chernichenko, Alexsey |
| Publisher | Uppsala universitet, Teoretisk fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | FYSAST ; FYSKAND1154 |
Page generated in 0.0208 seconds