نیروی هاوکینگ (Hawking Force)، در فیزیک (Physics)
انواع نیروها (Force)، در فیزیک (Physics) را در آموزش زیر شرح دادیم :
نیروی هاوکینگ (Hawking Force) :
نیروی هاوکینگ مفهومی است که از تابش هاوکینگ (Hawking Radiation)، پیش بینی شده توسط استیون هاوکینگ در سال ۱۹۷۴، استخراج می شود. هاوکینگ نشان داد که سیاه چاله ها کاملا سیاه نیستند و به دلیل اثرات کوانتومی در نزدیکی افق رویداد (Event Horizon)، ذراتی از خود گسیل می کنند. این فرآیند باعث از دست رفتن تدریجی جرم سیاه چاله و در نهایت تبخیر آن می شود.
نیروی هاوکینگ را می توان به عنوان یک نیروی دافعه ای بسیار ضعیف در نظر گرفت که از سیاه چاله به بیرون اعمال می شود و ناشی از "فشار تابشی" ذرات گسیل شده است. این نیرو با جرم سیاه چاله (
\[ M \]) رابطه عکس دارد:
\[ F_{Hawking} \propto \frac{\hbar c^6}{G^2 M^2} \]که در آن
\[ \hbar \]ثابت کاهیده پلانک،
\[ c \]سرعت نور، و
\[ G \]ثابت گرانش است. برای سیاه چاله های پرجرم (مانند آنهایی که در مرکز کهکشان ها یافت می شوند)، این نیرو کاملا ناچیز است. اما برای سیاه چاله های کوچک و نخستین (Primordial Black Holes) که ممکن است در لحظات ابتدایی مه بانگ تشکیل شده باشند، این نیرو می تواند قابل توجه باشد و در نهایت منجر به تبخیر کامل آنها در یک انفجار نهایی از پرتوهای گاما شود.
این مفهوم همچنین در ترمودینامیک سیاه چاله (Black Hole Thermodynamics) نقش اساسی دارد. دمای هاوکینگ (
\[ T_H \]) با گرانش سطحی (
\[ \kappa \]) سیاه چاله رابطه مستقیم دارد:
\[ T_H = \frac{\hbar \kappa}{2\pi c k_B} \]. بنابراین، نیروی هاوکینگ تجلی دینامیکی این دما و تابش مرتبط با آن است.
