Je vais vous donner une réponse intuitive. N'oubliez pas que ce n'est pas la réponse "réelle", car le rayonnement de Hawking est un peu plus complexe que l'explication typique de la pop-sci avec des particules virtuelles. Mais une justification intuitive est néanmoins possible.
Je ne vois pas en quoi cet événement contribue à l'évaporation du trou noir (puisque les particules ne proviennent pas du trou noir).
Vous manquez un point clé ici.
Lorsque la paire a été générée, il s’agissait de particules virtuelles. Une fois qu'un côté de la paire a été absorbé par le trou noir et que l'autre côté a été libéré, la partie libérée est une véritable particule. Énorme différence là-bas - virtuel vs réel.
Les particules virtuelles n'existent pas vraiment de la même manière que vous et moi existons. Ils semblent exister très peu de temps; plus ils sont énergiques, plus l'intervalle de leur "existence" virtuelle est court, selon l'équation de Heisenberg. À bien des égards, ils ne sont qu'une astuce mathématique.
Pensez au vide, où aucune particule réelle n'existe. Avant, c'est juste le vide. À l'heure actuelle, une paire virtuelle scintille brièvement, puis disparaît. Dans le futur, c'est de nouveau le vide.
Quelle était l'énergie avant? Zéro. Quelle est l'énergie dans le futur? Zéro. Quelle est l'énergie pendant le scintillement? Eh bien, il est essentiellement égal à zéro, dans les limites permises par les équations de Heisenberg. En bout de ligne, les particules virtuelles vont et viennent, et elles ne contribuent pas à l'équilibre énergétique de certaines parties vides de l'espace.
(J'ignore ici le concept d'énergie du vide, par souci d'explication intuitive.)
Mais supposons qu'une des particules virtuelles soit piégée par le trou noir, elle ne peut donc pas être annihilée avec son homologue. L'autre particule s'envole dans la direction opposée et s'échappe du trou noir. Pire, c'est maintenant une particule réelle - nous avons dépassé la durée permise par les équations de Heisenberg, de sorte que celle qui s'échappe n'est plus virtuelle.
Comment cette particule est-elle devenue réelle?
C'est un gros problème, car les particules virtuelles n'ont pas besoin d'un budget énergétique pour exister brièvement, alors que les vraies particules transportent de l'énergie pour toujours. Quelque chose a empêché la paire virtuelle de s’anéantir et a propulsé l’un des composants au statut de particule réelle. La paire virtuelle a zéro énergie. La vraie particule qui s'en tire a une énergie non nulle. Cette énergie doit venir de quelque part.
Cela vient du trou noir. Le trou noir cède une partie de sa masse / énergie (même chose) pour augmenter une particule du virtuel au réel. L'autre particule est capturée - mais être virtuel de toute façon, cela n'a pas vraiment d'importance.
Ce que cette explication intuitive ne dit pas, c'est comment l'accélération se produit réellement. Je ne sais pas, magie. D'une manière ou d'une autre, l'une des particules virtuelles tire une partie de l'énergie du trou noir et devient réelle.
Encore une fois, ce n'est pas le processus réel. Le processus actuel est plus complexe . Ceci est juste un conte de fées pop-sci.
EDIT: Pour frapper plus près de chez soi, le rayonnement de Hawking s'apparente davantage à un effet relatif par rapport à l' effet Unruh . Supposons qu'un observateur par inertie voie ici un espace vide dans ce bloc de volume. Un observateur en accélération ne verrait pas d'espace vide dans le même volume, mais verrait plutôt le rayonnement du corps noir. C'est l'effet Unruh.
Eh bien, gravité et accélération sont la même chose, par relativité générale. Ainsi, la forte gravité près d'un trou noir équivaut à une forte accélération. Quelque chose de semblable à l'effet Unruh doit se produire là-bas. C'est le rayonnement de Hawking.
http://backreaction.blogspot.com/2015/12/hawking-radiation-is-not-produced-at.html
EDIT2: Les autres réponses actuellement sur cette page fournissent des points alternatifs utiles, alors vérifiez-les aussi.
