熱模擬黑洞與霍金輻射理論一致

以色列理工學(xué)院的一組研究人員發(fā)現(xiàn)，他們制造的熱模擬黑洞與霍金輻射理論一致。在他們發(fā)表在“ 自然 ”雜志上的論文中，該小組描述了建立他們的模擬黑洞并利用其中的數(shù)據(jù)來測(cè)試其溫度。諾丁漢大學(xué)的Silke Weinfurtner發(fā)表了一篇關(guān)于該團(tuán)隊(duì)在同一期刊上所做工作的新聞和觀點(diǎn)文章。

斯蒂芬霍金的一個(gè)理論認(rèn)為，并非所有接近黑洞的物質(zhì)都落入其中 - 他認(rèn)為在某些情況下，在這些物質(zhì)中會(huì)發(fā)生糾纏的粒子對(duì)，其中只有一個(gè)會(huì)落入，而另一個(gè)則逃脫。逃逸的粒子被稱為霍金輻射?；艚疬€預(yù)測(cè)，從黑洞逃逸的輻射將是熱的，其溫度將取決于黑洞的大小。由于黑洞的性質(zhì)，測(cè)試?yán)碚摵芾щy - 從它們逃逸的任何輻射都太微弱而無法觀察到。為了解決這個(gè)問題，研究人員一直致力于在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)建黑洞模擬物。在這項(xiàng)新的努力中，研究人員制造了一種旨在吸收聲音而非光線的設(shè)備。利用這種類似物，成對(duì)的聲子作為真實(shí)黑洞中糾纏粒子的替身。

該實(shí)驗(yàn)包括冷卻一組銣原子并使用激光產(chǎn)生玻色 - 愛因斯坦凝聚物。然后迫使原子以類似于真實(shí)黑洞發(fā)生的陷阱的方式流動(dòng)。通過這樣的流動(dòng)，聲波在正常情況下無法逃脫。在他們的實(shí)驗(yàn)中，研究人員能夠迫使一對(duì)聲子中的一個(gè)落入原子流中，而另一個(gè)則被允許逃逸。當(dāng)他們這樣做時(shí)，研究人員對(duì)這兩種聲子進(jìn)行了測(cè)量，使他們能夠估算出它們的溫度為.035億分之一開爾文。在這樣做的過程中，他們發(fā)現(xiàn)它同意了霍金的預(yù)測(cè)。他們還認(rèn)為來自這種系統(tǒng)的輻射是熱的。

當(dāng)然，這項(xiàng)工作并不能證明這一理論; 唯一的方法是開發(fā)能夠?qū)嶋H測(cè)量真實(shí)黑洞輻射的技術(shù) - 但它確實(shí)給理論提供了更多的信任。