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Nun müsste aber, damit die Gültigkeit des Zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik gewahrt bliebe, ein Schwarzes Loch eine Temperatur (je geringer die Masse, desto größer die Temperatur) haben und somit ein gewisses Maß an Strahlung abgeben. Definitionsgemäß sind sie aber Objekte, die gar nichts emittieren.
Der Physiker Stephen W. Hawking fand jedoch heraus, dass rotierende Schwarze Löcher nach der Unschärferelation der Quantenmechanik Teilchen hervorbringen und emittieren müssen. Er stellte sogar fest, dass auch nicht rotierende Schwarze Löcher offensichtlich Teilchen in steter Menge hervorbringen und emittieren.
Die Teilchen stammen allerdings nicht aus dem Inneren des Schwarzen Lochs, sondern aus dem "leeren Raum", dem Vakuum, unmittelbar außerhalb des Ereignishorizontes. Dieser kann jedoch nicht völlig leer sein, da sonst alle Felder - wie das elektromagnetische und das Gravitationsfeld - exakt gleich Null sein müssten. Aber mit dem Wert eines Feldes und seiner zeitlichen Veränderung verhält es sich wie mit der Position und Geschwindigkeit eines Teilchens: Je genauer man eine dieser Größen kennt, um so weniger kann man etwas über die andere aussagen. Deshalb kann das Feld im leeren Raum nicht genau Null sein, weil es dann einen exakten Wert und eine exakte Veränderungsrate hätte. Es muss aber ein bestimmtes Mindestmaß an Ungewissheit oder Quantenfluktuationen im Wert des Feldes bleiben!
Man kann sich diese Quantenfluktuationen als virtuelle Teilchenpaare vorstellen (d.h.: man kann sie nicht direkt mit einem Teilchendetektor beobachten, aber sehr wohl ihre indirekten Auswirkungen). Sie erscheinen irgendwann zusammen, trennen sich, kommen abermals zusammen und vernichten sich gegenseitig.
Da Energie nicht aus "nichts" entstehen kann, wird in dem Teilchen - Antiteilchenpaar der eine Partner(reales Teilchen) positive und der andere (virtuelles, kurzlebiges Teilchen) negative Energie besitzen. Prinzipiell besitzt das reale Teilchen in der Nähe sehr massereicher Körper weniger Energie, da Energie erforderlich ist, es gegen die Massenanziehung des Körpers auf Distanz zu halten. Normalerweise wäre die Energie des Teilchens noch immer positiv, doch das Gravitationsfeld im Inneren eines Schwarzen Loches ist so stark, dass dort sogar ein reales Teilchen negative Energie aufweisen kann.
So kann ein virtuelles Teilchen mit negativer Energie in ein Schwarzes Loch fallen und zu einem realen oder Antiteilchen werden. So braucht es sich nicht mehr mit seinem Partner zu vernichten. Das reale Teilchen kann ebenfalls in das Schwarze Loch fallen, oder, mit positiver Energie ausgestattet, als reales oder Antiteilchen der Nähe des Schwarzen Lochs entrinnen. Nun sieht es für einen Beobachter so aus, als ob das reale Teilchen vom Schwarzen Loch emittiert worden sei.
Je kleiner das Schwarze Loch ist, desto kürzer ist die Strecke, die das Teilchen mit der negativen Energie zurücklegen muss, um ein reales Teilchen zu werden. Umso höher ist auch die Emissionsrate und somit die scheinbare Temperatur des Schwarzen Loches.
Die Teilchen mit der negativen Energie, die in das Schwarze Loch hineinströmten, würden die positive Energie der abgegebenen Strahlung aufwiegen.
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