¿Cuál es el proceso de generación de partículas alrededor de un agujero negro?

La razón fundamental es la omnipresente "fluctuación del vacío cuántico" en el universo. Las características del universo a esta escala extremadamente pequeña están en todas partes, incluso en el vacío del espacio, la atmósfera de la Tierra, el suelo bajo nuestros pies, nuestros cuerpos y nuestra corteza cerebral.

En la mecánica cuántica, la energía fluctúa continuamente en escalas extremadamente pequeñas. Algunos lugares de repente tendrán más energía, mientras que las áreas cercanas tendrán menos energía, pero la energía total es cero, por lo que también se le llama "energía de punto cero del vacío".

Debido a que masa y energía son equivalentes, la aparición y desaparición de energía puede considerarse como la aparición y desaparición de pares de partículas positivas y negativas, pero no podemos detectarlas directamente porque son partículas virtuales. Pero las partículas virtuales pueden convertirse en partículas reales mediante algunos métodos, que consisten en encontrar formas de polarizar las fluctuaciones del vacío cuántico.

Teóricamente, se sabe que tanto los fuertes campos gravitacionales como los fuertes campos eléctricos pueden polarizar las fluctuaciones del vacío, y la vecindad del horizonte de sucesos de un agujero negro es un lugar calificado. Debido a las fuertes fuerzas de marea cerca del horizonte de sucesos del agujero negro, las dos partículas virtuales producidas por las fluctuaciones del vacío cuántico se separarán entre sí. Cuando están lo suficientemente lejos unos de otros, se convierten en partículas reales, una cae en el agujero negro y la otra escapa al universo exterior en lo que se conoce como radiación de Hawking.

Debido a que el agujero negro materializa una partícula y escapa, perderá tanta masa como la partícula y el agujero negro se hará más pequeño.

En cuanto a otra forma de polarizar las fluctuaciones del vacío cuántico, el campo eléctrico es relativamente fácil de obtener, porque entre las cuatro fuerzas naturales, la fuerza electromagnética es mucho más fuerte que la gravedad, por lo que siempre que se aplique en espacio Un determinado campo eléctrico puede provocar la polarización del vacío, provocando que aparezca una gran cantidad de partículas y formen una corriente eléctrica. En este momento, en el lenguaje de la física, se rompe el vacío.