Egy fekete lyuk megfelelője elmondhatna nekünk egy-két dolgot a valódi tárgy által elméletileg kibocsátott megfoghatatlan sugárzásról.
Egyetlen tekercsben lévő atomsort használva a fekete lyuk eseményhorizontjának szimulálására, egy fizikuscsoport 2022-ben az általunk Hawking-sugárzásnak nevezett ekvivalenseket figyelte meg – a részecskéket, amelyek a fekete lyuk behatolása által okozott kvantumfluktuációk perturbációiból származnak. Szabadidő.
Szerintük ez segíthet feloldani a feszültséget a világegyetem leírásának két, jelenleg összeegyeztethetetlen kerete között: az általános relativitáselmélet, amely a gravitáció viselkedését egy folytonos térként ismert téridőként írja le; és kvantummechanika, amely a diszkrét részecskék viselkedését írja le a valószínűség matematikájával.
A kvantumgravitáció univerzálisan alkalmazható egységes elméletéhez ennek a két nem keveredő elméletnek meg kell találnia a módját, hogy valahogyan illeszkedjenek egymáshoz.
Itt jönnek a képbe a fekete lyukak, a világegyetem talán legfurcsább és legszélsőségesebb objektumai. Ezek a hatalmas objektumok olyan sűrűek, hogy a fekete lyuk tömegközéppontjától egy bizonyos távolságon belül nincs elegendő sebesség az univerzumban a meneküléshez. Még a fénysebesség sem.
azt a távolságot, egyenetlen Ezt nevezik eseményhorizontnak, a fekete lyuk tömegétől függően. Ha egy tárgy átlépi a határait, csak elképzelni tudjuk, mi történik, mivel semmi sem ad vissza létfontosságú információkat a sorsáról. De 1974-ben Stephen Hawking azt javasolta, hogy az eseményhorizont által okozott kvantumfluktuációk megszakítása a hősugárzáshoz nagyon hasonló sugárzáshoz vezet.
Ha Hawking-sugárzás létezik, az még túl halvány ahhoz, hogy észlelni lehessen. Lehetséges, hogy soha nem fogjuk kiszűrni az univerzum csendjéből. De ellenőrizhetjük tulajdonságait, ha laboratóriumi körülmények között fekete lyuk-analógokat hozunk létre.
Ezt már korábban is megtették, de 2022 novemberében a hollandiai Amszterdami Egyetem Lotte Mertens vezette csapat valami újat próbált ki.
Az atomok egydimenziós lánca útként szolgált Egyik pozícióból a másikba „ugrani”. Azáltal, hogy ez az ugrás könnyen megtörténhet, a fizikusok bizonyos tulajdonságok eltűnését idézhetik elő, hatékonyan létrehozva egyfajta eseményhorizontot, amely megzavarja az elektronok hullámszerű természetét.
A hamis eseményhorizont hatása a hőmérséklet-emelkedést idézte elő, amely összhangban van az egyenértékű fekete lyukrendszer elméleti előrejelzéseivel, mondta a csapat. De csak akkor, ha a lánc egy része túlnyúlik az eseményhorizonton.
Ez azt jelentheti, hogy az eseményhorizonton átnyúló részecskék összefonódása fontos szerepet játszik a Hawking-sugárzás létrehozásában.
A szimulált Hawking-sugárzás csak az ugrási amplitúdók bizonyos tartományában volt termikus, és a szimulációk során elkezdték szimulálni a „laposnak” tekintett téridő típusát. Ez azt sugallja, hogy a Hawking-sugárzás csak bizonyos helyzetekben lehet termikus, és ha a gravitáció miatt megváltozik a téridő vetemedése.
Nem világos, hogy ez mit jelent a kvantumgravitáció szempontjából, de a modell lehetőséget kínál a Hawking-sugárzás megjelenésének tanulmányozására olyan környezetben, amelyet nem befolyásol a fekete lyukak kialakulásának vad dinamikája. Mivel nagyon egyszerű, sokféle kísérleti környezetben alkalmazható – mondták a kutatók.
„Ez megnyithatja az utat a kvantummechanika alapvető szempontjainak, valamint a gravitáció és a görbült téridő feltárására különböző sűrített anyag-beállításokban.” A kutatók írták.
A kutatás ben jelent meg Fizikai felülvizsgálati kutatás.
A cikk egyik változata először 2022 novemberében jelent meg.
Lili Farkas az Androbit szerzője, aki hírekkel, politikával, üzleti témákkal, technológiával, sporttal, szórakozással és életmóddal foglalkozik. Célja, hogy közérthető, hasznos és megbízható információkkal segítse az olvasókat az aktuális események és fontos témák követésében.
More Stories
Apple okosgyűrű fejlesztésén dolgozhat – érkezhet az iRing
Rejtélyes marsi jelenséget azonosítottak egy elveszett NASA-űrszonda korábbi adatai alapján
Óriási aszteroida közelíti meg a Földet: a NASA szerint továbbra sincs teljes védelem