Radiazione di Bekenstein-Hawking

La radiazione di Hawking è una radiazione termica che si ritiene sia emessa dai buchi neri a causa degli effetti quantistici. Deve il suo nome al fisico britannico Stephen Hawking, che nel 1974 ha dimostrato a livello teorico la sua esistenza (attualmente controversa). Anche il fisico israeliano Jacob Bekenstein sostiene che i buchi neri abbiano proprietà termiche.
I buchi neri sono oggetti la cui attrazione gravitazionale è immensa. Secondo la concezione classica l' attrazione gravitazionale è tanto potente che niente, neanche la radiazione elettromagnetica o la luce, può allontanarsi dal buco nero. Al momento non è ancora chiaro come si possa incorporare la gravità nella meccanica quantistica; tuttavia lontano dai buchi neri gli effetti gravitazionali possono essere tanto deboli che i calcoli possono essere effettuati in modo corretto, ricorrendo alla teoria quantistica dei campi nello spazio-tempo curvo. Hawking ha dimostrato come gli effetti quantistici consentano ai buchi neri di emettere una radiazione di corpo nero, con soluzione esatta che corrisponde alla media della radiazione termica emessa da una sorgente termica idealizzata. È come se la radiazione fosse emessa da un corpo nero la cui temperatura è inversamente proporzionale alla massa del buco nero.
Una differenza importante tra la radiazione del buco nero, così come calcolata da Hawking, e la radiazione termica emessa da un corpo nero è che quest’ultima ha carattere statistico (solo la sua media soddisfa la legge di Planck della radiazione del corpo nero), mentre la prima soddisfa esattamente questa legge. Così una radiazione termica contiene informazioni sul corpo che l' ha emessa, mentre la radiazione di Hawking sembra non contenerne: dipende solo dalla massa, dal momento angolare orbitale e dalla carica del buco nero, in base a quello che viene chiamato il Teorema di nessun capello, (no-hair theorem).