Znanstvenici su rekreirali Hawkingovo tajanstveno zračenje

Slijedeći opću teoriju relativnosti, postojanje crnih rupa podrazumijeva jednostavnu činjenicu: čim bilo koji objekt padne izvan horizonta događaja, u srce crne rupe, nema povratka. Gravitaciona sila ovih područja je toliko velika da čak ni svjetlost - najbrži fenomen u Svemiru - ne može razviti brzinu potrebnu za svladavanje gravitacije. Slijedom toga, crne rupe također ne stvaraju elektromagnetsko zračenje. Međutim, 1974. mladi Stephen Hawking sugerirao je da još uvijek postoji neka vrsta zračenja. Zvuči paradoksalno? Sve je stvar kvantne mehanike.

Hawking zračenje

Ovo teorijsko zračenje naziva se "Hawkingovo zračenje". Otprilike - vrlo otprilike - možemo reći da nastaje kao zračenje kao rezultat temperature same crne rupe koja je obrnuto proporcionalna njenoj masi. Ako se to može otkriti, značit će da se crne rupe raspršuju, iako izuzetno sporo. Međutim, prema matematičkim proračunima, ovo je zračenje preslabo da bi ga otkrili moderni uređaji.

Što se može učiniti? Pokušajte ponovno stvoriti imitaciju crne rupe u laboratoriju. Ne brinite, to neće uzrokovati kolaps u prostoru: znanstvenici mogu oponašati takve pojave pomoću tekućina i zvučnih valova unutar posebnih spremnika, od Bose-Einsteinovih kondenzata ili od svjetlosti unutar optičkog vlakna. Fizičar Ulf Leonhardt na stranicama magazina Physics World objašnjava da su „Hawkingova zračenja mnogo češća nego što smo očekivali. Vjerojatno, nastaje kad god se stvori horizont događaja - bilo to astrofizika ili svjetlost u optičkim materijalima, tekući valovi, pa čak i ultrahladni atomi. "

Očito je nemoguće stvoriti istu moćnu gravitaciju na našem planetu kao i unutar crnih rupa (i na tome im hvala). Štoviše, matematička mjerenja slična su matematici koja opisuje crne rupe u općoj teoriji relativnosti. Kao konačna eksperimentalna metoda, istraživački tim odabrao je optički sustav koji je Leonhardt razvio prije nekoliko godina.

U morskom safari parku naselila se ligre

Kako to djeluje

Unutar optičkog vlakna nalaze se mikroskopski uzorci koji igraju ulogu svojevrsnog kanala. Kad svjetlost uđe u vlakno, ona se malo usporava. Da bi se stvorio analogija horizonta događaja, kroz vlakno se pokreću dva vrlo brza laserska impulsa različitih boja. Prvo ometa drugo, zbog čega se pojavljuje efekt horizonta događaja, promatrano kao promjena indeksa loma vlakana.

Nakon toga, tim je koristio dodatno zračenje svjetlosti, što je dovelo do povećanja intenziteta zračenja s negativnom frekvencijom. Jednostavno rečeno, „negativno“ svjetlo crpi energiju izravno iz horizonta događaja - znak koji govori o uspješnoj simulaciji Hawkingova zračenja.

Dokazano ili ne?

Unatoč činjenici da je rezultat bio uspješan, krajnji dio studije je zračenje ne spontanog, već spontanog Hawkingovog zračenja. Prisilno - kao u slučaju ovog eksperimenta - zahtijeva vanjski elektromagnetski učinak, dok će Hawkingovo zračenje koje proizlazi iz crne rupe biti spontano, to jest, bez stimulacije izvana.

Druga važna okolnost je ta što je nemoguće točno stvoriti uvjete u laboratorijskom okruženju u blizini horizonta događaja. Na primjer, u ovom slučaju ne može biti 100% sigurno da zračenje nije nastalo kao rezultat samog eksperimenta, iako su znanstvenici uvjereni u suprotno.

U svakom slučaju, tim je imao još jednu misteriju - ispostavilo se da se rezultat ne poklapa s onim što su istraživači očekivali. "Na papiru, naša računica pokazuje da bi Hawkingova radijacija trebala biti jača od onoga što smo na kraju promatrali", rekao je Leonhardt.

Sviđa li vam se članak?

Najzanimljivije vijesti iz svijeta znanosti: svježa otkrića, fotografije i nevjerojatne činjenice u vašem mailu. U redu Slažem se s pravilima web stranice Hvala. Poslali smo potvrdu na vašu e-poštu.

Preporučeno

Pica: priča o dugovječnom svijetu izrezanog oružja
2019
10 obećavajućih svemirskih kolonija
2019
Kotači s uglovima: izumite kotač
2019