Termisk analogt sort hul stemmer overens med Hawkings strålingsteori

Et team af forskere ved Israel Institute of Technology har fundet ud af, at et termisk analogt sort hul, de skabte, stemmer overens med Hawking-strålingsteorien. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , gruppen beskriver at bygge deres analoge sorte hul og bruge data fra det til at teste dets temperatur. Silke Weinfurtner fra University of Nottingham har udgivet et nyheder og synspunkter om arbejdet udført af teamet i samme tidsskriftsudgave.

En af Stephen Hawkings teorier foreslog, at ikke alt stof, der nærmer sig et sort hul, falder i - han hævdede, at i nogle tilfælde, hvor sammenfiltrede par af partikler opstår, kun en af ​​dem ville falde i, mens den anden flygtede. De undslippende partikler fik navnet Hawking-stråling. Hawking forudsagde også, at strålingen, der undslipper fra et sort hul, ville være termisk, og at dens temperatur ville afhænge af størrelsen af ​​det sorte hul. Det har været vanskeligt at teste teorien på grund af sorte hullers natur - enhver stråling, der slipper ud fra dem, ville være for svag til at observere. For at komme uden om det problem, forskere har arbejdet på at skabe sorte hul-analoger i laboratoriet. I denne nye indsats, forskerne byggede en designet til at absorbere lyd i stedet for lys. Med sådan en analog, par af fononer fungerede som stand-ins for de sammenfiltrede partikler i et rigtigt sort hul.

Eksperimentet bestod i at afkøle en gruppe rubidium-atomer og bruge lasere til at skabe et Bose-Einstein-kondensat. Atomerne blev derefter tvunget til at flyde på en måde, der lignede den indfangning, der opstår med et rigtigt sort hul. Med sådan et flow, lydbølger var ude af stand til at undslippe under normale omstændigheder. I deres eksperiment, forskerne var i stand til at tvinge den ene af et par fononer til at falde ind i strømmen af ​​atomer, mens den anden fik lov til at undslippe. Som de gjorde det, forskerne tog målinger af begge fononer, giver dem mulighed for at estimere deres temperatur til 0,035 milliardtedele af en kelvin. Og ved at gøre det, de fandt, at det stemte overens med Hawkings forudsigelse. De fandt også enighed om, at strålingen fra et sådant system ville være termisk.

Værket beviser ikke teorien, selvfølgelig; den eneste måde at gøre det på vil være at udvikle teknologi, der rent faktisk kan måle strålingen fra et rigtigt sort hul - men det giver teorien mere troværdighed.

© 2019 Science X Network