연구에 따르면 인공 블랙홀은 실제 블랙홀처럼 복사됩니다. – New Indian Express

~에 의해 애니

워싱턴: 우주에서 가장 극단적인 물체는 블랙홀입니다. 블랙홀은 작은 공간에 너무 빽빽하게 들어차 있어서 빛조차도 충분히 가까워지면 중력을 벗어날 수 없습니다.

블랙홀을 이해하는 것은 우주를 지배하는 기본 법칙을 밝히는 데 핵심입니다. 블랙홀은 가장 잘 검증된 두 가지 물리학 이론인 일반 상대성 이론의 경계를 나타내기 때문입니다. 일반 상대성 이론은 중력을 (광범위한) 비틀림의 결과로 설명합니다. 거대한 물체가 있는 시공간과 더 작은 길이의 규모에서 물리학을 설명하는 양자 역학 이론.

블랙홀을 완전히 설명하려면 이 두 이론을 결합하여 양자 중력 이론을 형성해야 합니다.

블랙홀을 방출

이 목표를 달성하기 위해 우리는 삼켜지는 것보다 블랙홀에서 탈출할 수 있는 것을 살펴보고 싶을 수 있습니다. 사건의 지평선은 각 블랙홀 주변의 무형 경계이며 그 너머로는 출구가 없습니다. 그러나 유명한 스티븐 호킹(Stephen Hawking)은 각 블랙홀이 지평선 주위의 작은 변동으로 인해 소량의 열복사를 방출해야 한다는 것을 발견했습니다.

불행히도 이 방사선은 직접 감지되지 않습니다. 각 블랙홀에서 나오는 호킹 복사의 양은 매우 적을 것으로 예상되며 다른 모든 우주 물체의 복사를 (현재 기술로) 감지하는 것은 불가능합니다.

또는 여기 지구에서 호킹 복사의 출현 배후의 메커니즘을 연구할 수 있습니까? 이것은 암스테르담 대학과 IFW 드레스덴의 연구원들이 조사하기 시작한 것입니다. 대답은 흥미로운 “예”입니다.

실험실의 블랙홀

저자 롯데 메르텐스는 “우리는 응집 물질 물리학의 강력한 도구를 사용하여 이 놀라운 물체인 블랙홀의 도달할 수 없는 물리학을 탐구하고 싶었습니다.”라고 말했습니다.

이를 위해 연구원들은 전자가 한 원자 위치에서 다른 원자 위치로 “점프”할 수 있는 1차원 원자 사슬에 기반한 모델을 연구했습니다. 블랙홀의 존재로 인한 시공간의 왜곡은 전자가 각 위치 사이에서 얼마나 쉽게 이동할 수 있는지 조정하여 시뮬레이션됩니다.

사슬을 따라 점프할 정확한 확률로 사슬의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 이동하는 전자는 블랙홀의 지평선에 접근하는 물질 조각처럼 행동합니다. 호킹 복사와 유사하게, 모델 시스템은 인공 수평선이 있는 상태에서 측정 가능한 열 여기를 가지고 있습니다.

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측정을 통한 학습

모델 시스템에는 실제 중력이 없지만 이 구조적 지평선을 고려하면 블랙홀의 물리학에 대한 중요한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 시뮬레이션된 호킹 복사가 이동성 확률의 특정 공간 분산 선택에 대해서만 열역학적(시스템이 일정한 온도를 갖는 것으로 나타남)이라는 사실은 실제 호킹 복사가 특정 상황에서 순전히 열일 수도 있음을 시사합니다. .

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또한 호킹 복사는 모델 시스템이 인공 블랙홀을 호스팅하는 시스템으로 변경되기 전에 수평선이 없는 평평한 시공간을 시뮬레이션하여 탐색 확률의 공간적 차이 없이 시작될 때만 발생합니다. 따라서 호킹 복사의 출현은 시공간의 휨의 변화 또는 복사를 찾는 관찰자가 이 휨을 인식하는 방식의 변화를 요구한다.

마지막으로 호킹 복사는 인공 지평선 너머에 있는 사슬의 일부를 필요로 합니다. 이것은 열복사의 존재가 수평선의 양쪽에 있는 물체 사이의 얽힘이라는 양자역학적 특성과 복잡하게 관련되어 있음을 의미합니다.

모델이 매우 간단하기 때문에 다양한 실험 설정에서 구현할 수 있습니다. 여기에는 조정 가능한 전자 시스템, 스핀 사슬, 극저온 원자 또는 광학 실험이 포함될 수 있습니다. 블랙홀을 실험실로 가져오면 중력과 양자 역학 사이의 상호 작용을 이해하고 양자 중력 이론을 이해하는 데 한 걸음 더 다가갈 수 있습니다.

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