O gaură neagră simulată în laborator a început să strălucească.
O copie minusculă a unei găuri negre ne-ar putea spune multe despre ceea ce se întâmplă cu găurile negre din spațiu, în special despre radiația evazivă emisă de obiect.
Folosind un lanț de atomi într-un singur fișier pentru a simula orizontul evenimentelor unei găuri negre, o echipă de fizicieni din 2022 a observat echivalentul a ceea ce numim radiația Hawking. Particule născute din perturbări ale fluctuațiilor cuantice cauzate de irupția găurii negre în spațiu-timp.
Aceștia spun că acest lucru ar putea contribui la rezolvarea tensiunii dintre două interpretări în prezent ireconciliabile 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 probabilităților.
Pentru o teorie unificată a gravitației cuantice care să poată fi aplicată universal, aceste două teorii imiscibile trebuie să găsească o modalitate de a se înțelege cumva.
Aici intervin găurile negre, poate cele mai ciudate și mai 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 forță din Univers nu este suficientă pentru a scăpa. Nici măcar la viteza luminii.
Această distanță, care variază în funcție de masa găurii negre, se numește orizontul evenimentelor. Odată ce un obiect traversează granița acestuia, nu putem decât să ne imaginăm ce se întâmplă, deoarece nimic nu se întoarce cu informații care ne-ar fi vitale pentru a înțelege ce se întâmplă acolo.
Dar, în 1974, Stephen Hawking a propus 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, ea este prea slabă pentru a fi detectată încă.
Este posibil să nu o putem separa niciodată de șuieratul static emanat de Univers. Dar îi putem sonda proprietățile creând analogii ale găurii negre în laborator.
Acest lucru a mai fost propus anterior, dar în noiembrie 2022 o echipă condusă de Lotte Mertens de la Universitatea din Amsterdam din Țările de Jos a încercat ceva nou.
Un lanț unidimensional de atomi a acționat ca o cale pentru ca electronii să „sară” dintr-o poziție în alta. Prin reglarea ușurinței cu care poate avea loc acest salt, fizicienii pot face ca anumite proprietăți să dispară, creând efectiv un fel de orizont al evenimentelor care interferează cu natura ondulatorie a electronilor.
Efectul acestui fals orizont al evenimentelor a produs o creștere a temperaturii, un fenomen care corespunde așteptărilor teoretice cu privire la ceea ce s-ar putea întâmpla în găurile negre, dar numai atunci când o parte a lanțului se extinde dincolo de orizontul evenimentelor.
Acest lucru ar putea însemna că întrepătrunderea particulelor care traversează orizontul evenimentelor este decisivă în generarea radiației Hawking.
Radiația Hawking simulată a fost termică doar pentru o anumită gamă de amplitudini ale salturilor și în simulările care au început prin imitarea unui tip de spațiu-timp considerat „plat”.
Acest lucru sugerează că radiația Hawking poate fi termică doar într-o serie de situații și atunci când există o schimbare în distorsiunea spațiu-timpului datorată 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 afectat de dinamica sălbatică a formării găurilor negre.
Și, deoarece este atât de simplu de experimentat, acest sistem poate fi utilizat într-o gamă largă de configurații experimentale.
„Acest experiment poate deschide calea pentru explorarea aspectelor fundamentale ale mecanicii cuantice împreună cu gravitația și spațiu-timpul curbat în diverse contexte de materie condensată”, au scris cercetătorii. Cercetarea a fost publicată în Physical Review Research.
În lipsa unui acord scris, puteți prelua maxim 250 de caractere din acest articol dacă precizați sursa și dacă inserați vizibil linkul articolului.
Pentru mai multe articole interesante rămâi cu noi pe WorldNews24.net / Telegram / Google News. Și nu uitați, vă așteptăm și pagina noastră de Facebook !