과학자들은 스티븐 호킹의 이론을 확인하면서 실험실에 음향 블랙홀을 생성합니다.

이스라엘의 물리학 자들은 블랙홀의 유사체를 만들었습니다. 단지 빛이 빠져 나가는 것을 허용하지 않는 중력 황소가 아니라,이 특정 물체는 음파가 빠져 나가는 것을 허용하지 않는 음향 블랙홀이라는 것입니다. 이 과정에서 연구원들은 물리학에 중요한 영향을 미치는 장기 작용 호킹 방사선을 측정했습니다.

블랙홀은 중력이 너무 강하게 당겨서 빛이 돌아올 수없는 지점 (사건 지평선)을 지나면 빠져 나갈 수없는 시공간 영역입니다.하지만 이미 알고있을 것입니다. 여러분에게 새로운 것은 거의 50 년 전에 스티븐 호킹이 블랙홀이 빛을 생성 할 수있는 더 미묘한 관점을 제안했다는 것입니다.

Hawking에 따르면 블랙홀은 가상 입자로 알려진 일시적인 양자 변동 덕분에 자동으로 광자를 이벤트 지평선으로 방출 할 수 있습니다. 이름에도 불구하고 가상 입자는 실제로 실제 입자입니다. 잠시 동안 나타나고 사라질뿐입니다.

가상 입자는 쌍으로 나타나며 대부분의 경우 거의 즉시 서로를 제거합니다. 그러나 그것이 블랙홀 근처에 나타나면, 호킹은 블랙홀이 한 쌍의 입자를 흡수하고 다른 입자는 우주로 탈출 할 수 있다고 제안했습니다.

이 입자 흐름은 정적 호킹 방사로 알려져 있지만이 현상은 매우 미묘하기 때문에 우리 장치가이를 감지하는 것은 거의 불가능합니다. 그러나 상자 밖에서 생각하면이 애매한 우주 현상에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.

호킹 방사선을 연구하기 위해 이스라엘 기술 연구소의 과학자들은 실험실에서 소형 버전의 블랙홀 또는 동위 원소를 설계했습니다. 블랙홀 대응 물의 예는 집에서 찾을 수 있습니다 : 월풀 욕조. 하수도로 흐르는 물은 블랙홀이있는 물질의 축적과 비교할 수 있지만, 이것은 이스라엘의 물리학 자들이 사용한 것이 아닙니다.

대신, 팀은 8,000 개의 루비듐 원자를 거의 절대 0으로 냉각시키고 레이저 빔으로 제자리에 고정했습니다. 이 준 정적 가스는 BEC (Bose-Einstein Condensate)로 알려진 이상한 물질 상태에 있었는데, 원자가 너무 조밀하게 밀집되어 하나의 슈퍼 원자처럼 작동하며 함께 작동합니다.

두 번째 레이저 빔은 BEC 가스가 폭포 아래로 흐르는 물처럼 흘러 나오는 위치 에너지의 흐름을 생성했습니다. 가스의 절반은 초음속으로 흐르고 나머지 절반은 천천히 흐르는 영역 사이의 경계가 음향 블랙홀의 사건 지평선이었습니다.

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가스에서 자동으로 광자 쌍을 형성하는 대신 연구원들은 양자 음파 입자 인 포논 쌍을 찾고 있습니다. 이벤트 지평선을지나 가스 흐름의 더 빠른 절반에있는 포논은 흐르는 가스를 빠르게 포착합니다. 사건 지평선을 가로 지르는 빛의 입자를 가둔 블랙홀 에서처럼 포논은 음향 블랙홀의 사건 지평선 반대편으로 돌아갈 수 없습니다.

“기본적으로 사건 지평선은 블랙홀의 바깥 쪽 구이고 그 안에는 안쪽 지평선이라고 불리는 작은 구체가 있습니다.”라고 Technion 물리학과의 Geoff Steinhower 교수는 성명에서 말했습니다. “당신이 내부 지평선을 넘어서도 당신은 여전히 ​​블랙홀에 갇혀 있지만 적어도 당신은 블랙홀에 있다는 이상한 물리학을 느끼지 못할 것입니다. 당신은 더 많은”정상적인 “환경에있을 것입니다. 중력이 줄어들어 더 이상 느끼지 못할 것입니다. “

연구자들이 만든 아날로그 블랙홀. 크레딧 : Kolubov et al.

Steinhower가 이끄는 물리학 자들이 Hawking의 방사선을 확인하기 위해 연속 124 일 동안이 실험을 97,000 번 반복했습니다. 운 좋게도 그들의 인내심은 성과를 거두고 있습니다.

테크 니온 물리학과의 일반 상대성 이론과 블랙홀 전문가 인 아모스 유리 교수는 성명에서 “슈타인 호워 교수의 실험 결과는 매우 흥미롭고 흥미 롭다”고 말했다.

Geoff는 Hawking의 이론적 예측에 따라 음향 블랙홀에서 방출되는 안정적인 Hawking 복사를 측정합니다. 이것은 Jeff의 실험에서 처음으로 경험적 승인을받은 Hawking의 분석에 매우 중요한 실험적 지원을 제공합니다.

경험은 또한 Hawking의 생애 동안 예상하지 못했던 새로운 통찰력을 보여주었습니다. 일정 시간이 지나면 시스템에서 방출되는 방사선이 증가하기 시작했습니다. 물리학 자들은 저널에서 이것이 내부 지평선 형성 후 자극 된 방사선의 진화 때문일 가능성이 있다고 설명했습니다. 자연 물리학.

Steinhower는 “우리의 새로운 장기 목표는 Hawking의 방사능이 양자이지만 시공간이 고전적이라는 호킹의 대략적인 추정치를 넘어 설 때 어떤 일이 발생하는지 확인하는 것입니다. 즉, 아날로그 블랙홀이 점 모양의 원자로 구성되어 있습니다. “

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