Juodosios skylės atitikmuo galėtų mums pasakyti keletą dalykų apie nepagaunamą spinduliuotę, kurią teoriškai skleidžia tikras daiktas.

Naudodama atomų eilutę vienoje ritėje, kad imituotų juodosios skylės įvykių horizontą, fizikų komanda 2022 m. stebėjo to, ką vadiname Hokingo spinduliuote, – daleles, susidarančias dėl juodosios skylės įsiskverbimo sukeltų kvantinių svyravimų perturbacijų. Laisvalaikis.

Jie teigia, kad tai gali padėti išspręsti įtampą tarp dviejų šiuo metu nesuderinamų visatos aprašymo sistemų: bendrosios reliatyvumo teorijos, apibūdinančios gravitacijos elgesį kaip ištisinį lauką, žinomą kaip erdvėlaikis; ir kvantinė mechanika, kuri aprašo diskrečiųjų dalelių elgesį naudojant tikimybių matematiką.

Norint sukurti vieningą kvantinės gravitacijos teoriją, kurią būtų galima taikyti visuotinai, šios dvi nesimaišančios teorijos turi rasti būdą, kaip kažkaip suderinti.

Čia į paveikslą atsiranda juodosios skylės, galbūt patys keisčiausi ir ekstremaliausi objektai visatoje. Šie masyvūs objektai yra tokie tankūs, kad tam tikru atstumu nuo juodosios skylės masės centro visatoje nėra pakankamai greičio pabėgti. Net ne šviesos greitis.

tas atstumas, netolygus Jis vadinamas įvykių horizontu, priklausomai nuo juodosios skylės masės. Kai objektas peržengia savo sienas, galime tik įsivaizduoti, kas atsitiks, nes niekas nesuteikia svarbios informacijos apie jo likimą. Tačiau 1974 m. Stephenas Hawkingas pasiūlė, kad įvykių horizonto sukeltas kvantinių svyravimų pertraukimas sukelia radiacijos rūšį, labai panašią į šiluminę spinduliuotę.

Jei Hokingo spinduliuotė egzistuoja, ji dar per silpna, kad ją būtų galima aptikti. Gali būti, kad mes niekada to neatsijosime iš visatos ramybės. Bet mes galime patikrinti jo savybes kurdami juodosios skylės analogus laboratorijos nustatymuose.

Taip buvo daroma ir anksčiau, tačiau 2022 metų lapkritį komanda, vadovaujama Lotte Mertens iš Amsterdamo universiteto Nyderlanduose, išbandė kažką naujo.

Vienmatė atomų grandinė tarnavo kaip kelias į „Peršokti“ iš vienos padėties į kitą. Reguliuodami lengvumą, kuriuo šis šuolis gali įvykti, fizikai gali sukelti tam tikrų savybių išnykimą, efektyviai sukurdami tam tikrą įvykių horizontą, kuris trukdo elektronų bangai.

Klaidingų įvykių horizonto poveikis sukėlė temperatūros kilimą, atitinkantį teorines prognozes dėl lygiavertės juodųjų skylių sistemos, teigė komanda. Bet tik tada, kai grandinės dalis tęsiasi už įvykių horizonto.

Tai gali reikšti, kad dalelių, besitęsiančių per įvykių horizontą, įsipainiojimas yra labai svarbus kuriant Hokingo spinduliuotę.

Imituota Hawkingo spinduliuotė buvo tik šiluminė tam tikrame šuolių amplitudės diapazone, o modeliuojant jie pradėjo imituoti erdvėlaikį, kuris laikomas „plokščiu“. Tai rodo, kad Hokingo spinduliuotė gali būti tik šiluminė įvairiose situacijose ir tada, kai dėl gravitacijos pasikeičia erdvėlaikio deformacija.

Neaišku, ką tai reiškia kvantinei gravitacijai, tačiau modelis siūlo būdą ištirti Hawkingo spinduliuotės atsiradimą aplinkoje, kuriai nedaro įtakos laukinė juodųjų skylių formavimosi dinamika. Pasak mokslininkų, jis yra toks paprastas, kad jį galima pritaikyti įvairiuose eksperimentiniuose nustatymuose.

„Tai galėtų atverti kelią tyrinėti pagrindinius kvantinės mechanikos aspektus kartu su gravitacija ir lenktu erdvėlaikiu įvairiose kondensuotos medžiagos nustatymuose. Tyrėjai rašė.

Tyrimas buvo paskelbtas m Fizinės apžvalgos tyrimas.

Šio straipsnio versija pirmą kartą buvo paskelbta 2022 m. lapkričio mėn.