gov-civil-vilareal.ptSorte hul fremtryllet i et laboratorium gør de samme mærkelige ting, Stephen Hawking troede, det ville gøre
>Når noget river fysikken fra hinanden, krydser du over i kvante rige, et sted beboet af sorte huller, ormehuller og andre ting, der har været stjernerne i flere sci-fi-film. Det, der lever i kvanteområdet, er enten ikke bevist (endnu) eller opfører sig mærkeligt, hvis det eksisterer.
Sorte huller vove sig ofte ind i det område. Da disse kollapsede stjerner - i hvert fald de fleste af dem - var umulige at flyve et rumfartøj ind i (medmindre du aldrig vil se det igen), besluttede en fysiker, at den bedste måde at komme tæt på dem var under et bogstaveligt mikroskop. Jeff Steinhauer ville vide, om sorte huller udstråler partikler, som afdøde Stephen Hawking teoretiserede, at de ville. Fordi en af disse leviathaner aldrig ville passe ind i et laboratorium, skabte han og hans forskerhold en lige her på Jorden.
Vi er nødt til at forstå, hvordan vi ser Hawking-strålingslydbølgerne falde ind og komme ud, Steinhauer, der var medforfatter til en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i Naturfysik , fortalte SYFY WIRE. De skal være meget lette. At se denne stråling fra et ægte sort hul er for svagt og ville blive totalt overvældet af andre strålekilder, og derfor vil vi se det i et analogt system.
Denne sorte hulanalog var mere et rør i modsætning til de spektakulære hvirvlende ting, du måske ser på NASA -billeder som ovenstående. Anyway, lysshowet omkring sådan et monster sorte huller er egentlig bare alt støv og gas og andre stjernemateriale, det sluger. Steinhausers team havde ikke behov for en helhed akkretionsskive . De ville bare se, om en af de kvanteindviklede partikler, der gik til randen af begivenhedshorisont ville flygte som Hawking forudsagde. Kvantindvikling betyder, at to partikler vil opføre sig på nøjagtig samme måde, uanset hvor de er i tid og rum.
jeg er legende sund fornuft media
Stephen Hawking, der teoretiserede, at sorte huller stråler fotoner tilbage i rummet. Kredit: Frederick M. Brown/Getty Images
Når den ene af et par sammenfiltrede partikler går for langt og passerer hændelseshorisonten, men den anden formår at blive lige på kanten af et punkt uden retur, vil den til sidst blive strålet tilbage ud i rummet. Dette er Hawking -stråling. I et analogt sort hul lavet af rubidium gas, forskere erstattede lydbølger med lysbølgerne sorte huller spiser i rummet, fordi rubidiumatomer zoomer hurtigere end lydens hastighed, så ingen lydbølge, der når begivenhedshorisonten, nogensinde kan undslippe. Den anden sammenfiltrede lydbølge ville imidlertid være uden for hændelseshorisonten, hvor gasstrømmen var meget langsommere, og den var i stand til at bevæge sig rundt.
Vi var nødt til at lede efter noget korreleret inden for og uden for det sorte hul, sagde Steinhauer. Hver gang der er lidt bølge inde i det sorte hul, er der bølge uden for det sorte hul, og det skulle gentages tusinder af gange. Du skal blive ved med at lede efter en bølge inde og en samtidig bølge, der kommer ud.
pigen med perleørering film
Fordi det kamera, der fotograferede det analoge sorte hul, øjeblikkeligt ville ødelægge det, måtte analogen genskabes igen og igen. Hver af disse var cirka 0,1 milimeter lange og lavet af omkring 8.000 atomer. Bare for at give en idé om præcis, hvor forbløffende lille dette er, har perioden i slutningen af denne sætning mindst en milliard atomer. Hver gang der blev oprettet en ny analog, skulle teamet finde par lydbølger, der havde den ene bølge i bevægelse mod den lige horisont og den anden allerede forbi den. Rubidiumgas flyder hurtigere end lydens hastighed , så det forhindrede en af disse lydbølger i at bryde ud, ligesom knusende tyngdekraften i et sort hul i rummet betyder overhængende undergang.
Det, der tog billeder ved gentagelse, viste, at Hawking -stråling forbliver konstant. Teamet havde brug for så mange data for at finde nok sammenhænge mellem, hvordan alle disse par lydbølger opførte sig. Det viste sig, at de gjorde det samme hver gang, så Hawking havde ret. Dette forsøg viste i hvert fald ham ret. Indtil vi kan finde en eller anden måde at studere sorte huller i rummet med et mere teknologisk avanceret teleskop, end vi nogensinde kan forestille os, vil teoretiske undersøgelser som Hawkings skulle understøtte, om dette sandsynligvis vil ske i egentlige sorte huller. Steinhauer ønsker at gå videre, som i kvantegravitation .
Jeg vil gerne gå ud over Hawkings beregning og tage hensyn til kvantegravitation, sagde han. Ifølge generel relativitet kan du regne ud regelmæssig tyngdekraft, hvis du ved, hvor massiv en krop er. Quantum gravitation har tilfældighed som ethvert kvantemekanisk system. Jeg vil også se, hvordan Hawking -stråling er analog med ting som luftmolekyler, der spreder lyd.
Mærkeligheden ved sorte huller, og hvad de kan betyde i rumtiden, ender aldrig rigtigt.
