Izmantojot atomu ķēdi vienā failā, lai modelētu melnā cauruma notikumu horizontu, fiziķi novēroja ekvivalentu tam, ko mēs saucam Hokinga starojums – daļiņas, kas radušās no kvantu svārstību traucējumiem, ko izraisa melnā cauruma telpas-laika plaisa.
Viņi saka, ka tas varētu palīdzēt atrisināt pretrunu starp diviem šobrīd nesavienojamiem Visuma apraksta ietvariem: vispārējo relativitāti, kas gravitācijas uzvedību apraksta kā nepārtrauktu lauku, kas pazīstams kā telpa-laiks, un kvantu mehāniku, kas apraksta diskrētu daļiņu uzvedību. izmantojot matemātikas varbūtības Lai izveidotu vienotu kvantu gravitācijas teoriju, ko varētu pielietot universāli, šīm divām nesaderīgām teorijām ir jāatrod veids, kā kaut kā iztikt.
Šeit parādās melnie caurumi - iespējams, dīvainākie, ekstrēmākie objekti Visumā. Šie masīvie objekti ir tik neticami blīvi, ka noteiktā attālumā no melnā cauruma masas centra neviens ātrums Visumā nav pietiekams, lai izkļūtu. Pat gaismas ātrums. Šo attālumu, kas ir atkarīgs no melnā cauruma masas, sauc notikumu horizonts. Kad objekts šķērso savu robežu, mēs varam tikai iedomāties, kas notiek, jo nekas netiek atgriezts ar svarīgu informāciju par tā likteni.
Bet 1974. gadā Stīvens Hokings ierosināja, ka kvantu svārstību pārtraukumi, ko izraisa notikumu horizonts, noved pie tāda veida starojuma, kas ir ļoti līdzīgs termiskajam starojumam. Ja šis Hokinga starojums pastāv, tas ir pārāk vājš, lai mēs to atklātu. Mēs, iespējams, nekad nespēsim to atdalīt no Visuma svilpojošās statikas. Bet mēs varam izpētīt tā īpašības, radot melno caurumu analogus laboratorijas apstākļos.
Tas ir darīts jau iepriekš, taču pagājušajā gadā publicētajā pētījumā, ko vadīja Lota Mertensa no Amsterdamas universitātes Nīderlandē, fiziķi izdarīja ko jaunu. Viendimensijas atomu ķēde kalpoja kā elektronu ceļš, lai "pārlēktu" no vienas pozīcijas uz otru. Mainot šo lēcienu rašanās vieglumu, fiziķi varētu izraisīt noteiktu īpašību izzušanu, efektīvi radot sava veida notikumu horizontu, kas traucēja elektronu viļņveida raksturu.
Šī viltus notikumu horizonta ietekme izraisīja temperatūras paaugstināšanos, kas atbilda teorētiskajām cerībām par līdzvērtīgu melno caurumu sistēmu, bet tikai tad, kad ķēdes daļa pārsniedza notikumu horizontu. Tas var nozīmēt, ka daļiņu sapīšanās, kas šķērso notikumu horizontu, spēlē nozīmīgu lomu Hokinga starojuma veidošanā.
Simulētais Hokinga starojums bija termisks tikai noteiktam smaiļu amplitūdu diapazonam un simulācijās, kas sākās, simulējot noteikta veida telpas laiku, kas tika pieņemts par "plakanu". Tas norāda, ka Hokinga starojums var būt termisks tikai noteiktās situācijās, kad gravitācijas ietekmē notiek telpas-laika izliekuma izmaiņas.
Nav skaidrs, ko tas nozīmē kvantu gravitācijai, taču modelis piedāvā veidu, kā izpētīt Hokinga starojuma parādīšanos vidē, kuru neietekmē melno caurumu veidošanās savvaļas dinamika. Un, tā kā tas ir tik vienkārši, to var izmantot plašā eksperimentālo iestatījumu klāstā, saka pētnieki.
"Tas var pavērt iespējas pētīt fundamentālus kvantu mehāniskos aspektus, kā arī gravitāciju un izkropļotu telpas laiku dažādos kondensētās vielas apstākļos," savā rakstā skaidro fiziķi.
Interesanti arī:
- Seši mākslīgā intelekta baušļi
- 10 atklājumi, kas pierāda, ka Einšteinam ir taisnība par Visumu. Un 1, kas noliedz