Oamenii de știință simulează o gaură neagră în laborator

publicat de Florin Mitrea
8 vizualizări
Simulare gaură neagră

Un nou tip de simulare a unei găuri negre ne-ar putea spune câte ceva despre un tip teoretic de radiație emisă de o gaură neagră adevărată. Utilizând un singur șir de atomi într-un singur strat pentru a simula orizontul evenimentelor al unei găuri negre, o echipă de fizicieni a observat echivalentul a ceea ce numim radiație Hawking – particule născute din perturbările fluctuațiilor cuantice cauzate de dezintegrarea în timp a găurii negre.

Acest lucru ar putea ajuta la dezamorsarea tensiunii dintre două cadre teoretice ireconciliabile privind descrierea universului: (1) teoria generală a relativității, care descrie comportamentul gravitației ca un câmp continuu denumit spațiu-timp, și (2) mecanica cuantică, ce descrie comportamentul particulelor folosind probabilitățile matematice.

Pentru a rezulta o teorie unificată a gravitației cuantice care să poată fi aplicată universal, cele două teorii trebuie să găsească o modalitate de a se pune de acord.

Iar aici intră în scenă găurile negre – probabil cele mai ciudate și mai extreme obiecte din univers. Aceste obiecte masive sunt atât de dense încât, la o anumită distanță față de centrul lor de masă, nicio viteză din univers nu este suficientă pentru a scăpa – nici măcar viteza luminii. Această distanță, care variază în funcție de masa găurii negre, se numește orizontul evenimentelor. Odată ce un obiect trece de această graniță, ne puteam doar imagina ce se întâmplă după aceea, deoarece nicio informație nu mai poate ajunge înapoi la noi.

Însă în anul 1974, Stephen Hawking a emis ipoteza că întreruperile din fluctuațiile cuantice cauzate de orizonul evenimentelor duc la un tip de radiație foarte asemănător cu radiația termică. Dacă radiația Hawking există în realitate, ea este prea slabă pentru a putea fi detectată de noi. Dar îi putem sonda proprietățile prin crearea unor simulări de găuri negre (analogi de găuri negre) în laborator.

Acest gen de experimente au mai fost efectuate anterior, însă cercetătorii de la Universitatea din Amsterdam, Olanda, au realizat ceva nou.

Un lanț uni-dimensional de atomi a servit drept cale pentru ca electronii să „sară” de la o poziția la alta. Prin ajustarea ușurinței cu care sunt efectuate aceste salturi, fizicienii au putut face ca unele proprietăți să dispară, creând astfel un gen de orizont al evenimentelor care a interferat cu natura de undă a electronilor.

Efectul acestui orizont al evenimentelor fals a produs o creștere a temperaturii care a corespuns așteptărilor teoretice ale unei găuri negre, dar doar atunci când o parte a lanțului de aromi s-a extins dincolo de orizonul evenimentelor.

Radiația Hawking simulată a fost de natură termică doar pentru anumite amplitudini ale salturilor și în condițiile unor simulări care au început prin mimarea unui sistem spațiu-timp de natură „plată”. Acest lucru sugerează că radiația Hawking ar putea fi termică doar în anumite situații și atunci când există o modificarea în distorsiunea spațiu-timp din cauza gravitației.

Nu este clar ce reprezintă acest lucru pentru gravitația cuantică, dar modelul oferă o metodă de studiere a radiației Hawking într-un mediu ce nu este influențat de dinamica formării unei găuri negre.

Sursa: Science Alert

Din aceeași categorie

© 2022  Florin Mitrea – WordPress Theme Designed and Developed by PenciDesign

Acest site folosește cookies pentru a îmbunătăți experiența de navigare. Acceptă Detalii