Can a black hole be destroyed? - Fabio Pacucci

Reviewer: Munkhbaatar Lkhagvaa

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

Хар нүх бол энэ орчлон хорвоо дээрх хамгийн хор хөнөөлтэй биет юм.

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

Солир, гараг, од ер нь юу ч байсан гэсэн хар нүхний төв рүү

be it an asteroid, planet, or star,

ойртох юм бол түүнийг төсөөлшгүй

risks being torn apart by its extreme gravitational field.

их татах хүчний нөлөөгөөр хэдэн хэсэг тасчин хаях болно.

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

Хэрвээ ямар нэгэн биет хар нүхний хаяавч руу нисэн орвол

it’ll disappear and never re-emerge,

тэр дахин хэзээ ч буцаж ирэхгүй ба

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

харин хар нүхний массыг нэмж, түүний радиусыг тэлэх болно.

There is nothing we could throw at a black hole

Та хар нүх рүү юу ч шидсэн байсан гэсэн

that would do the least bit of damage to it.

түүнийг сэвтүүлж ч чадахгүй.

Even another black hole won’t destroy it–

Бүр хар нүхнүүд бие биенээ ч устгаж чадахгүй гээд боддоо.

the two will simply merge into a larger black hole,

Харин тэд хамтдаа нэгдэж, илүү том хар нүхийг бүтээж

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

мөн тодорхой хэмжээний гравитацын долгионыг ялгаруулдаг.

By some accounts,

Зарим эрдэмтэд

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

орчлон ертөнц маш урт хугацааны дараа нэгэн том хар нүх болох

in a very distant future.

магадлалтай хэмээн үздэг.

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

Гэхдээ хар нүхийг устгах эсвэл ууршуулах арга замууд байхыг үгүйсгэхийн аргагүй.

If the theory is true,

Онолын үүднээс авч үзвэл,

all we need to do is to wait.

бидний хийх ёстой цор ганц зүйл бол хүлээх.

In 1974,

1974 онд

Stephen Hawking theorized a process

Стивен Хокинг хэрхэн хар нүх

that could lead a black hole to gradually lose mass.

өөрийн массаа алддаг тухай онол боловсруулсан юм.

Hawking radiation, as it came to be known,

Энэ нь өнөө үед “Хокингийн цацаргалт” хэмээн алдаршсан ба

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

вакуум орчин дахь квантын хэлбэлзэл хэмээх үзэгдэл дээр үндэслэн гарч ирсэн байна.

According to quantum mechanics,

Квант механикийн онолоор бол

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

тодорхой нэгэн цэг орон цагт хэд хэдэн энергийн төлөв рүү шилжих ба

These fluctuations are driven by the continuous creation and destruction

энэ үедээ тасралтгүйгээр хос бөөмсийг бий болгож эсвэл устгаж байдаг.

of virtual particle pairs,

Тэрхүү хос бөөмс нь

which consist of a particle and its oppositely charged antiparticle.

эерэг болон сөрөг утгатай байдаг.

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

Ерөнхийдөө бол тэрхүү хоёр бөөм бий болоод тун удалгүй

preserving the total energy.

хоорондоо мөргөлдөж бие биенээ устгадаг.

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

Тэгвэл тэрхүү хоёр бөөм хар нүхний үйл явдлын хаяавчны дээр үүсвэл юу болох бол?

If they’re positioned just right,

Хэрвээ тэд яг зөв газраа үүсэх юм бол

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

тэдний аль нэг нь хар нүхний татах хүчнээс мултарч

while its counterpart falls in.

харин нөгөөх нь хар нүхний төв рүү унах болно.

It would then annihilate another oppositely charged particle

Төв рүү унасан бөөм цаашдаа үйл явдлын хаяавчны доторх

within the event horizon of the black hole,

өөр нэгэн эсрэг цэнэг бүхий бөөмтэй мөргөлдөж

reducing the black hole’s mass.

устсанаар хар нүхний массыг хороодог байна.

Meanwhile, to an outside observer,

Үүнийг гаднаас ажиглаж буй ажиглагчийн хувьд

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

энэ яг л хар нүх өөрийн бөөмсийг гадагш цацаж буй мэт харагдах болно.

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

Тиймээс хар нүх ямар нэгэн энерги эсвэл материйг гаднаас сорохгүй л бол

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

бөөмс тасран одох тутамд тэд массаа алдаж, маш удаанаар ууршин алга болох болно.

How slow?

Хэр удаан бэ?

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

Үүний хариултыг бид хар нүхний термодинамик дотроос олж чадна.

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

Ямар нэгэн объект эсвэл огторгуйн биет өөрөөсөө энерги ялгаруулах юм бол

we perceive that as heat,

тэр нь бидэнд дулаан болж мэдрэгдэх ба

and can use their energy emission to measure their temperature.

мөн бид ялгарч буй энергиэс нь температурыг нь тооцоолж чадна.

Black hole thermodynamics

Яг үүнтэй ижлээр бид хар нүхний

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

термодинамикийг ашиглан түүний температурыг бодож чадна.

It theorizes that the more massive the black hole,

Мөн уг онолоор хар нүхний масс нь температуртайгаа

the lower its temperature.

урвуу хамааралтай байдаг.

The universe’s largest black holes

Ертөнцийн хамгийн том хар нүхний температур

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

Кельвиний 10 градусаас 17 градусын хооронд хэлбэлздэг.

Бараг л абсолют 0 градус (–273.15°C) гэсэн үг.

very close to absolute zero.

Meanwhile, one with the mass of the asteroid Vesta

Vesta-тай адилхан масстай солирууд

would have a temperature close to 200 degrees Celsius,

ойролцоогоор 200С температуртай байдаг ба

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

Хокингийн цацаргалтаар бол тэд хүйтэн орчинд

to the cold outside environment.

маш их хэмжээний энерги ялгаруулдаг байна.

The smaller the black hole,

Хар нүх жижиг байх тусмаа

the hotter it seems to be burning–

яг л дүрэлзэж буй гал мэт халуун байдаг ба

and the sooner it’ll burn out completely.

төд удалгүй шатсаар дуусдаг байна.

Just how soon?

Төд удалгүй гэдэг нь?

Well, don’t hold your breath.

Сонсоод цочирдож болохгүй шүү

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

Юун түрүүнд, ихэнх хар нүхнүүд тэлж эсвэл энерги, матери зэргийг сорж байдаг.

more quickly than they emit Hawking radiation.

Хокингийн цацаргалтын хэмжээнээс илүү ихийг шүү дээ.

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

Гэхдээ манай нартай ойролцоо масстай хар нүхнүүд тэлэхээ больж ууршдаг ба

it would take 10 to the 67th power years–

энэ нь бүрэн уурших хүртлээ 10⁶⁷ жилийг зарцуулдаг байна.

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

Товчоор бол манай ертөнцийн одоогийн наснаас ч хэд дахин урт хугацааг

to fully evaporate.

шаардана гэсэн үг.

When a black hole reaches about 230 metric tons,

Хар нүхний нягт 230 тн метр.куб болох үед

it’ll have only one more second to live.

түүнд ууршиж дуустал ердөө 1 секунд л хангалттай.

In that final second,

Сүүлчийн ганц хоромд

its event horizon becomes increasingly tiny,

хар нүхний үйл явдлын хаяавч нь өчүүхэн жижиг болж

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

эцсийн мөчид өөрийн буй бүх энергиэ задгай сансар луу чөлөөлдөг байна.

And while Hawking radiation has never been directly observed,

Хэдий Хокингийн цацаргалт яг бодитоор ажиглагдаж байгаагүй ч

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

эрдэмтэд тэнгэрт ажиглагддаг зарим нэг гамма цацраг нь

are actually traces of the last moments

цаг хугацаа дөнгөж эхлэх үед бүрэлдсэн

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

балар эртний өчүүхэн хар нүхнүүдийн мөхлөөс үүсэлтэй байж болох юм гэж үздэг.

Eventually, in an almost inconceivably distant future,

Төсөөлшгүй урт хугацааны дараа

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

манай ертөнц юу ч үгүй хүйтэн, харанхуй газар болон хувирч магадгүй.

But if Stephen Hawking was right,

Гэхдээ, Стивен Хокингийн зөв бол

before that happens,

дээрх бүхэн тохиолдохоос өмнө

the normally terrifying and otherwise impervious black holes

аймшигтай, хүчирхэг хар нүхнүүд

will end their existence in a final blaze of glory.

сүр жавхлантайгаар тэсрэн ёслолын буудлага хийж устан үгүй болох болно.