Исследователи используют сверхзвуковую жидкость для проверки теорий Чёрной Дыры Хокинга

Исследователи используют сверхзвуковую жидкость для проверки теорий Чёрной Дыры Хокинга

Известный физик Стивен Хокинг скончался в прошлом году, но его революционная работа продолжается. Группа ученых из Израиля считает, что они подтвердили одно из самых известных предсказаний покойного ученого. Используя квантовый сверхтекучий материал, исследователи, возможно, нашли доказательства того, что так называемое «излучение Хокинга» является настоящим явлением черных дыр. Эффекты этой работы могут изменить наше понимание вселенной и судьбы звезд.

Десятилетия назад новаторская теоретическая работа Хокинга по черным дырам выдвинула многочисленные прогнозы. За прошедшие годы многие из них оказались точными. Излучение Хокинга - одна из самых интересных и изнурительных гипотез его черной дыры, но до сих пор ее было очень трудно проверить.

По словам Хокинга, странные реальности Вселенной на квантовом уровне означают, что черные дыры не вечны. Они «истекают» энергией в течение эонов и в конечном итоге испаряются. Хокинг отметил, что с квантовой точки зрения вакуум пространства не является действительно пустым. Пары виртуальных частиц должны вспыхивать в течение бесконечно малых промежутков времени, прежде чем объединяться и уничтожаться. Однако черная дыра может нарушить этот процесс.

Черная дыра обладает такой сильной гравитацией, что даже свет не может покинуть горизонт событий. Таким образом, эти виртуальные частицы также могут быть втянуты. Поэтому возможно, что в редких случаях одна частица из пары втягивается в черную дыру, а другая убегает. В этом случае черная дыра испытала бы чистую потерю массы в форме этого излучения Хокинга.

Исследователи используют сверхзвуковую жидкость для проверки теорий Чёрной Дыры Хокинга

Поскольку «сигнал» от излучения Хокинга очень мал, нам не хватает технологии для его измерения вокруг настоящей черной дыры. Команда из Израильского технологического института (Технион) обратилась к аналогу чёрной дыры, что является очень новой концепцией, впервые продемонстрированной в 2009 году. Вместо того, чтобы притягивать свет с интенсивной гравитацией, аналог представляет собой конденсат Бозе-Эйнштейна (BEC) ультра-холодные атомы рубидия, которые движутся быстрее скорости звука. Таким образом, он создает «горизонт событий» для звука.

В эксперименте команда использовала пары дополнительных звуковых волн, чтобы заменить виртуальные частицы. Одна из волн прошла мимо звукового горизонта событий, а другая отодвинулась. Команда смогла измерить излучение системы, подтвердив, что ее температура определяется только скоростью звука и расходом. Он излучал непрерывный спектр длин волн, который соответствует теориям Хокинга о поведении черной дыры.

Это второй эксперимент Техниона, демонстрирующий излучение Хокинга таким способом. Новый эксперимент содержит гораздо более чувствительные инструменты, добавляя больше поддержки теории. Следующим шагом является повторение эксперимента для отслеживания изменений в BEC с течением времени. Однажды мы можем даже применить полученные уроки для изучения настоящих черных дыр.

Читать далее

Ученые подтверждают наличие воды на Луне
Ученые подтверждают наличие воды на Луне

Ученые подтвердили открытие молекулярной воды на Луне. Есть ли это в форме, которую мы можем использовать? Это менее ясно.

Каждый дебют ЦП, графических процессоров и консолей этой осенью был фактически бумажным запуском
Каждый дебют ЦП, графических процессоров и консолей этой осенью был фактически бумажным запуском

Каждый запуск ЦП, ГП и консоли с середины лета фактически (если не технически) был бумажным запуском для большинства потребителей, которым требовалось оборудование.

Ученые создают сверхтвердые алмазы при комнатной температуре
Ученые создают сверхтвердые алмазы при комнатной температуре

Природные алмазы образуются глубоко в Земле только под воздействием сильной жары и давления, но исследователи говорят, что они разработали способ создания алмазов при комнатной температуре.

Зонды Voyager находят новую физику, ускоряющую электроны, в глубоком космосе
Зонды Voyager находят новую физику, ускоряющую электроны, в глубоком космосе

В недавно опубликованном исследовании Университета Айовы говорится, что зонды «Вояджер» открыли совершенно новый вид «электронных взрывов», связанных с выбросами корональной массы на Солнце.