Can a black hole be destroyed? - Fabio Pacucci

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Allon Sasson

Black holes are among the most destructive objects in the universe.

חורים שחורים הם מהעצמים הכי הרסניים ביקום.

Anything that gets too close to the central singularity of a black hole,

כל מה שמתקרב מדי לסינגולריות המרכזית של חור שחור,

be it an asteroid, planet, or star,

אם זה אסטרואיד, פלנטה או כוכב,

risks being torn apart by its extreme gravitational field.

מסתכנים בלהקרע על ידי השדה הכבידתי העצום שלו.

And if the approaching object happens to cross the black hole’s event horizon,

ואם העצם המתקרב חוצה את אופק הארועים של החור השחור,

it’ll disappear and never re-emerge,

הוא יעלם ולעולם לא יחזור,

adding to the black hole’s mass and expanding its radius in the process.

וכך יוסיף למסה של החור השחור ויגדיל את הרדיוס שלו בתהליך.

There is nothing we could throw at a black hole

אין משהו שנוכל לזרוק לתוך חור שחור

that would do the least bit of damage to it.

שיזיק לו בצורה כלשהי.

Even another black hole won’t destroy it–

אפילו חור שחור אחר לא ישמיד אותו --

the two will simply merge into a larger black hole,

השניים פשוט יתמזגו לחור שחור גדול יותר,

releasing a bit of energy as gravitational waves in the process.

וישחררו מעט אנרגיה כגלים כבידתיים בתהליך.

By some accounts,

לפי כמה הנחות,

it’s possible that the universe may eventually consist entirely of black holes

יכול להיות שהיקום לבסוף יכיל רק חורים שחורים

in a very distant future.

בעתיד המאוד רחוק.

And yet, there may be a way to destroy, or “evaporate,” these objects after all.

ועדיין, אולי יש דרך להשמיד, או "לאדות", את העצמים האלה אחרי הכל.

If the theory is true,

אם התאוריה נכונה,

all we need to do is to wait.

כל מה שאנחנו צריכים לעשות זה לחכות.

In 1974,

ב 1974,

Stephen Hawking theorized a process

סטיבן הוקינג העלה תאוריה על תהליך

that could lead a black hole to gradually lose mass.

שיכול להוביל חור שחור לאבד מסה בסופו של דבר.

Hawking radiation, as it came to be known,

קרינת הוקינג, כמו שהיא נודעה,

is based on a well-established phenomenon called quantum fluctuations of the vacuum.

מבוססת על תופעה ידועה שנקראת תנודות קוואנטיות בוואקום.

According to quantum mechanics,

לפי מכאניקת הקוואנטים,

a given point in spacetime fluctuates between multiple possible energy states.

נקודה נתונה בחלל זמן נעה בין אפשרויות מרובות של מצבי אנרגיה.

These fluctuations are driven by the continuous creation and destruction

התנודות האלו מונעות על יצירה והשמדה מתמשכת

of virtual particle pairs,

של זוגות חלקיקים וירטואליים,

which consist of a particle and its oppositely charged antiparticle.

שכוללים חלקיק והאנטי חלקיק בעל המטען הנגדי.

Normally, the two collide and annihilate each other shortly after appearing,

בדרך כלל, השניים מתנגשים ומאיינים אחד את השני מייד אחרי הופעתם,

preserving the total energy.

שומרים על האנרגיה הכללית.

But what happens when they appear just at the edge of a black hole’s event horizon?

אבל מה קורה כשהם מופיעים בדיוק בקצה אופק הארועים של החור השחור?

If they’re positioned just right,

אם הם ממוקמים ממש נכון,

one of the particles could escape the black hole’s pull

אחד החלקיקים יכול לברוח ממשיכת החור השחור

while its counterpart falls in.

בעוד עמיתו יפול פנימה.

It would then annihilate another oppositely charged particle

הוא יאיין אז חלקיק מנוגד אחר

within the event horizon of the black hole,

בתוך אופק הארועים של החור השחור,

reducing the black hole’s mass.

וכך יפחית את מסת החור השחור.

Meanwhile, to an outside observer,

בינתיים, למביט מבחוץ,

it would look like the black hole had emitted the escaped particle.

זה יראה כאילו החור השחור פלט את החלקיק שברח.

Thus, unless a black hole continues to absorb additional matter and energy,

לכן, אלא אם החור השחור ממשיך לספוג חומר ואנרגיה נוספים,

it’ll evaporate particle by particle, at an excruciatingly slow rate.

הוא יתאדה חלקיק אחרי חלקיק, בקצב כואב באיטיותו.

How slow?

כמה לאט?

A branch of physics, called black hole thermodynamics, gives us an answer.

ענף של פיזיקה, שנקרא תרמודינמיקת חורים שחורים, נותן את התשובה.

When everyday objects or celestial bodies release energy to their environment,

כשעצמים יום יומיים או גופים שמימיים משחררים אנרגיה לסביבתם,

we perceive that as heat,

אנחנו חשים זאת כחום,

and can use their energy emission to measure their temperature.

ויכולים להשתמש בפליטת האנרגיה שלהם כדי למדוד את הטמפרטורה שלהם.

Black hole thermodynamics

תרמודינמיקת חורים שחורים

suggests that we can similarly define the “temperature” of a black hole.

מציעה שאנחנו יכולים באופן דומה להגדיר "טמפרטורה" של חורים שחורים.

It theorizes that the more massive the black hole,

התאוריה אומרת שככל שהחור השחור יותר מסיבי,

the lower its temperature.

הטמפרטורה שלו נמוכה יותר.

The universe’s largest black holes

החורים השחורים הכי גדולים ביקום

would give off temperatures of the order of 10 to the -17th power Kelvin,

יתנו טמפרטורה בסדר גודל של 10 בחזקת -17 קלווין,

very close to absolute zero.

ממש קרוב לאפס המוחלט.

Meanwhile, one with the mass of the asteroid Vesta

בינתיים, לאחד עם מסה של האסטרואיד ווסטה

would have a temperature close to 200 degrees Celsius,

תהיה טמפרטורה של 200 מעלות צלזיוס,

thus releasing a lot of energy in the form of Hawking Radiation

ולכן או ישחרר הרבה אנרגיה בצורת קרינת הוקינג

to the cold outside environment.

לסביבה החיצונית הקרה.

The smaller the black hole,

ככל שהחור השחור קטן יותר,

the hotter it seems to be burning–

נראה שהוא בוער חם יותר -

and the sooner it’ll burn out completely.

וכך הוא יבער לגמרי מהר יותר.

Just how soon?

כמה מהר?

Well, don’t hold your breath.

ובכן, אל תחזיקו את הנשימה שלכם.

First of all, most black holes accrete, or absorb matter and energy,

ראשית, רוב החורים השחורים סופחים, או סופגים חומר ואנרגיה,

more quickly than they emit Hawking radiation.

יותר במהירות משהם מפיצים קרינת הוקינג.

But even if a black hole with the mass of our Sun stopped accreting,

אבל אפילו אם חור שחור עם מסת השמש יפסיק לספוח,

it would take 10 to the 67th power years–

יעברו 10 בחזקת 67 שנים --

many many magnitudes longer than the current age of the Universe—

בהרבה הרבה יותר רמות מהגיל הנוכחי של היקום --

to fully evaporate.

להתאדות לגמרי.

When a black hole reaches about 230 metric tons,

כשחור שחור מגיע לבערך 230 טון מעוקב,

it’ll have only one more second to live.

תהיה לו רק שניה אחת נוספת לחיות.

In that final second,

בשניה האחרונה הזו,

its event horizon becomes increasingly tiny,

אופק הארועים שלו הופך לזעיר בצורה קיצונית,

until finally releasing all of its energy back into the universe.

עד שלבסוף ישחרר את כל האנרגיה שלו חזרה ליקום.

And while Hawking radiation has never been directly observed,

ובעוד קרינת הוקינג מעולם לא נצפתה ישירות,

some scientists believe that certain gamma ray flashes detected in the sky

כמה מדענים מאמינים שמספר הבזקי קרני גמא שזוהו בשמים

are actually traces of the last moments

הם למעשה עקבות של הרגעים האחרונים

of small, primordial black holes formed at the dawn of time.

של חורים שחורים קטנים וקדמוניים שנוצרו בשחר הזמן.

Eventually, in an almost inconceivably distant future,

לבסוף, בעתיד רחוק שכמעט אי אפשר לתפוס,

the universe may be left as a cold and dark place.

היקום אולי ישאר מקום קר וחושך.

But if Stephen Hawking was right,

אבל אם סטיבן הוקינג צדק,

before that happens,

לפני שזה יקרה,

the normally terrifying and otherwise impervious black holes

החורים השחורים המפחידים והבלתי חדירים בדרך כלל

will end their existence in a final blaze of glory.

יסיימו את חייהם בהבזק אחרון של תהילה.