Учені змоделювали чорну діру і довели теорію Хокінга

Фізики з Ізраїльського технічного університету виявили підтвердження висунутої ще у 1974 році Стівеном Хокінгом теорії про те, що чорні діри випускають випромінювання. Для цього фахівці в лабораторних умовах змоделювали аналог чорної діри і під час низки експериментів довели пророкування знаменитого

Відповідно до загальної теорії відносності, чорна діра не випускає електромагнітного випромінювання. Але Стівен Хокінг припустив, що це не так, якщо крім загальної теорії відносності враховувати ще й закони квантової механіки. Цей можливий тип електромагнітного випромінювання був названий випромінюванням Хокінга і довести його існування було вкрай складно. Крім того, для підтвердження було потрібно вимірювати температуру чорної діри, що поки вченим не під силу.

І ще: Учені знайшли на Плутоні рідкий океан, який захищений від замерзання

З метою вивчення природи чорних дір дослідники створюють у лабораторіях їх аналоги. В одному з варіантів використовується кластер ультрахолодних атомів рубідію, охолоджених до декількох мільярдів градусів вище абсолютного нуля. Вони називаються бозе-ейнштейнівськими конденсатами. Коли цей конденсат починає текти, він генерує так звану акустичну чорну діру, яка вловлює звук (фонони) замість світла (фотони). На високоенергетичній стороні експерименту конденсат тече повільно, а на низькоенергетичній стороні – швидше. Те, що відбувається між ними є звуковим горизонтом подій.

У 2016 році дослідники Ізраїльського технічного університету виявили, що в змодельованій чорній дірі при появі пари заплутаних фононів на горизонті подій один з них відштовхується низькошвидкісним конденсатом, що є аналогом випромінювання Хокінга. При цьому високошвидкісний конденсат рухається швидше, ніж другий фонон, через що він поглинається чорною дірою. Пізніше вчені прийшли до висновку, що це статистична аномалія. Під час повторного експерименту виявилося, що один фонон виштовхується в гіпотетичний простір, а інший поглинається гіпотетичною чорною дірою.

За словами математика Сильке Вайнфуртнер з Ноттінгемського університету, головним досягненням виконаної роботи стала схема виявлення, яка була використана для отримання температури випромінювання, що випускається – передбачуваного випромінювання Хокінга.

Повторивши експеримент 7400 рази, вчені прийшли до висновку, що їх дослідження як якісно, ​​так і кількісно підтверджує теплову природу випромінювання Хокінга.

Читайте також: Зірок не видно: як проект Ілона Маска вплине на роботу астрономів

• Теги:
• Наука
• Стівен Хокінг