de ce a început să strălucească

0
21

Folosind un lanț de atomi într-un singur fișier pentru a simula orizontul de evenimente al unei găuri negre, o echipă de fizicieni a observat echivalentul a ceea ce numim radiație Hawking – particule născute din perturbările fluctuațiilor cuantice cauzate de spargerea găurii negre în spațiu-timp. Iată cum a acționat această gaură neagră.

Acest lucru, spun ei, ar putea ajuta la rezolvarea tensiunii dintre două cadre ireconciliabile în prezent pentru descrierea Universului: teoria generală a relativității, care descrie comportamentul gravitației ca un câmp continuu, cunoscut sub numele de spațiu-timp; și mecanica cuantică, care descrie comportamentul particulelor discrete folosind matematica probabilității.

Pentru o teorie unificată a gravitației cuantice care poate fi aplicată universal, aceste două teorii nemiscibile trebuie să găsească o modalitate de a se înțelege cumva. Aici intră în imagine găurile negre – posibil cele mai ciudate și extreme obiecte din Univers. Aceste obiecte masive sunt atât de incredibil de dense încât, la o anumită distanță de centrul de masă al găurii negre, nicio viteză în Univers nu este suficientă pentru a scăpa de ele. Nici măcar viteza luminii.

Această distanță, care variază în funcție de masa găurii negre, se numește orizont de evenimente. Odată ce un obiect le trece granița, ne putem doar imagina ce se întâmplă, deoarece nimic nu revine cu informații vitale despre soarta lui. Dar în 1974, Stephen Hawking a spus că întreruperile fluctuațiilor cuantice cauzate de orizontul evenimentelor au ca rezultat un tip de radiație foarte asemănător cu radiația termică.

Dacă această radiație Hawking există, este mult prea slabă pentru ca noi să o detectăm încă. Este posibil să n-o scoatem niciodată din staticul șuierător al Universului. Dar îi putem sonda proprietățile, creând analogi de găuri negre în setările de laborator.

A fost creată o gaură neagră în laborator

Acest lucru s-a mai făcut, dar acum o echipă condusă de Lotte Mertens de la Universitatea din Amsterdam din Olanda a făcut ceva nou. Un lanț unidimensional de atomi a servit drept cale pentru ca electronii să „sară” dintr-o poziție în alta. Reglând ușurința cu care se poate produce acest salt, fizicienii ar putea face ca anumite proprietăți să dispară, creând efectiv un fel de orizont de evenimente care a interferat cu natura ondulatorie a electronilor.

Efectul acestui orizont de evenimente fals a produs o creștere a temperaturii care a corespuns așteptărilor teoretice ale unui sistem echivalent de găuri negre, a spus echipa, dar numai atunci când o parte a lanțului s-a extins dincolo de orizontul evenimentului. Acest lucru ar putea însemna că încurcarea particulelor care se află pe orizontul evenimentelor este esențială în generarea radiației Hawking.

Radiația Hawking simulată a fost doar termică pentru o anumită gamă de amplitudini de salt și în cadrul simulărilor care au început prin a imita un fel de spațiu-timp considerat a fi „plat”. Acest lucru sugerează că radiația Hawking poate fi numai termică într-o serie de situații și atunci când există o schimbare a deformării spațiu-timp din cauza gravitației.

Nu este clar ce înseamnă acest lucru pentru gravitația cuantică, dar modelul oferă o modalitate de a studia apariția radiației Hawking într-un mediu care nu este influențat de dinamica formării unei găuri negre. Și, pentru că este atât de simplu, poate fi pus în funcțiune într-o gamă largă de configurații experimentale, au spus cercetătorii.

„Acest lucru poate deschide un loc pentru explorarea aspectelor fundamentale de mecanică cuantică, alături de gravitație și spațiu-timp curbat în diferite setări de materie condensată”, scriu cercetătorii.

LĂSAȚI UN MESAJ

Vă rugăm să introduceți comentariul dvs.!
Introduceți aici numele dvs.