Naukowcy stworzyli czarną dziurę w laboratorium, a potem zaczęła świecić: ScienceAlert

nowy rodzaj Czarna dziura Analog może nam powiedzieć co nieco o teoretycznie nieuchwytnym promieniowaniu emitowanym przez rzeczywistość.

Wykorzystując ciąg atomów w jednym pliku do symulacji horyzontu zdarzeń czarnej dziury, zespół fizyków zaobserwował odpowiednik tego, co nazywamy Promieniowanie Hawkinga – Cząstki powstające w wyniku perturbacji fluktuacji kwantowych spowodowanych wirowaniem czarnej dziury w czasoprzestrzeni.

To, jak mówią, może pomóc rozwiązać napięcie między dwoma obecnie nie do pogodzenia ramami opisu wszechświata: Ogólna teoria względności, który opisuje zachowanie grawitacji jako ciągłe pole znane jako czasoprzestrzeń; oraz mechanika kwantowa, która opisuje zachowanie dyskretnych cząstek za pomocą matematyki prawdopodobieństwa.

Aby uzyskać zunifikowaną teorię grawitacji kwantowej, którą można zastosować uniwersalnie, te dwie teorie, które się nie mieszają, muszą znaleźć sposób, aby jakoś się dopasować.

To jest miejsce czarne dziury Daj spokój – być może najdziwniejsza, najbardziej ekstremalna rzecz we wszechświecie. Te masywne obiekty są tak niewiarygodnie gęste, że we wszechświecie nie ma wystarczającej prędkości, aby uciec w pewnej odległości od środka masy czarnej dziury. Nawet prędkość światła.

ta odległość, nierówny W zależności od masy czarnej dziury nazywa się to horyzontem zdarzeń. Gdy ciało przekroczy swoje granice, możemy sobie tylko wyobrazić, co się dzieje, ponieważ nic nie zwraca istotnych informacji o jego losie. Ale w 1974 r. Stephena Hawkinga Zaproponował, że nieciągłości we fluktuacjach kwantowych generowanych przez horyzont zdarzeń powodują powstanie promieniowania bardzo podobnego do promieniowania termicznego.

Jeśli promieniowanie Hawkinga istnieje, byłoby zbyt słabe, abyśmy mogli je jeszcze wykryć. Być może nigdy nie oddzielimy tego od wciąż syczącego wszechświata. Ale możemy Zbadaj jego właściwości przez tworzenie Izotopy czarnej dziury w warunkach laboratoryjnych.

Robiono to już wcześniej, ale teraz zespół kierowany przez Lotte Mertens z Uniwersytetu w Amsterdamie w Holandii dokonał czegoś nowego.

READ  Teleskop Jamesa Webba odkrył najstarszą aktywną czarną dziurę w znanym wszechświecie

Ciąg jednowymiarowych atomów służył jako ścieżka dla Elektrony „przeskakują” z jednego miejsca do drugiego. Dostosowując łatwość, z jaką może wystąpić to przeskakiwanie, fizycy mogą spowodować zniknięcie pewnych właściwości, skutecznie tworząc rodzaj horyzontu zdarzeń, który nakłada się na falową naturę elektronów.

Zespół powiedział, że ten sfałszowany efekt horyzontu zdarzeń spowodował wzrost temperatury, który odpowiada przewidywaniom teoretycznym dla równoważnego układu czarnych dziur, Ale tylko wtedy, gdy część łańcucha wykracza poza horyzont zdarzeń.

To może oznaczać splot Wiele cząstek, które rozciągają się przez horyzont zdarzeń, odgrywa zasadniczą rolę w generowaniu promieniowania Hawkinga.

Symulowane promieniowanie Hawkinga było termiczne tylko do pewnego zakresu skoków amplitudy, a poniżej tego symulacje zaczęły naśladować rodzaj czasoprzestrzeni uważanej za „płaską”. Wskazuje to, że promieniowanie Hawkinga może być konwekcyjne tylko w pewnych sytuacjach i gdy następuje zmiana wypaczenia w czasoprzestrzeni spowodowana grawitacją.

Nie jest jasne, co to oznacza dla grawitacji kwantowej, ale model oferuje sposób badania pojawiania się promieniowania Hawkinga w środowisku, na które nie ma wpływu dzika dynamika powstawania czarnych dziur. Naukowcy stwierdzili, że ponieważ jest tak prosty, można go uruchomić w szerokim zakresie ustawień eksperymentalnych.

„To może otworzyć miejsce do zbadania podstawowych aspektów mechaniki kwantowej wraz z grawitacją i krzywoliniowymi pustkami w różnych ustawieniach skondensowanej materii” piszą badacze.

Badania opublikowane w Fizyczne badania przeglądowe.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *