Koristeći lanac atoma u jednoj datoteci za modeliranje horizonta događaja crne rupe, fizičari su uočili ekvivalent onome što nazivamo Hokingovo zračenje – čestice nastale iz perturbacije kvantnih fluktuacija uzrokovanih prostorno-vremenskim jazom crne rupe.
Ovo bi, kažu, moglo pomoći u rješavanju kontradiktornosti između dva trenutno nepomirljiva okvira za opisivanje svemira: opšte teorije relativnosti, koja opisuje ponašanje gravitacije kao kontinuiranog polja poznatog kao prostor-vrijeme, i kvantne mehanike, koja opisuje ponašanje diskretnih čestica. koristeći matematičke vjerovatnoće Da bi se stvorila jedinstvena teorija kvantne gravitacije koja bi se mogla primijeniti univerzalno, ove dvije nekompatibilne teorije moraju pronaći način da se nekako slažu.
Ovdje se pojavljuju crne rupe - možda najčudniji, najekstremniji objekti u svemiru. Ovi masivni objekti su toliko nevjerovatno gusti da na određenoj udaljenosti od centra mase crne rupe nijedna brzina u svemiru nije dovoljna za bijeg. Čak i brzina svetlosti. Ova udaljenost, koja zavisi od mase crne rupe, naziva se horizont događaja. Jednom kada objekat pređe svoju granicu, možemo samo zamisliti šta se dešava, jer se ništa ne vraća sa vitalnim informacijama o njegovoj sudbini.
Ali 1974. Stephen Hawking je sugerirao da prekidi u kvantnim fluktuacijama uzrokovani horizontom događaja dovode do vrste zračenja vrlo sličnog termalnom zračenju. Ako ovo Hawkingovo zračenje postoji, preslabo je da bismo ga otkrili. Možda ga nikada nećemo moći odvojiti od šištave statičnosti svemira. Ali možemo istražiti njegova svojstva stvaranjem analoga crnih rupa u laboratorijskim uvjetima.
To je rađeno i ranije, ali u studiji objavljenoj prošle godine koju je vodila Lotta Mertens sa Univerziteta u Amsterdamu u Holandiji, fizičari su učinili nešto novo. Jednodimenzionalni lanac atoma služio je kao put za elektrone da "skoče" iz jednog položaja u drugi. Promjenom lakoće s kojom bi se ti skokovi mogli dogoditi, fizičari bi mogli uzrokovati nestanak određenih svojstava, stvarajući tako neku vrstu horizonta događaja koji je ometao talasnu prirodu elektrona.
Efekat ovog lažnog horizonta događaja proizveo je porast temperature koji je ispunio teorijska očekivanja ekvivalentnog sistema crnih rupa, ali samo kada se dio lanca proširio izvan horizonta događaja. To može značiti da preplitanje čestica koje prelaze horizont događaja igra važnu ulogu u stvaranju Hawkingovog zračenja.
Simulirano Hawkingovo zračenje bilo je samo termalno za određeni raspon amplituda šiljaka, i to u simulacijama koje su započele simulacijom određene vrste prostor-vremena za koje se pretpostavljalo da je "ravno". Ovo ukazuje da Hawkingovo zračenje može biti toplotno samo u određenim situacijama kada dođe do promjene zakrivljenosti prostor-vremena pod utjecajem gravitacije.
Nije jasno šta to znači za kvantnu gravitaciju, ali model nudi način za proučavanje pojave Hawkingovog zračenja u mediju na koji ne utiče divlja dinamika formiranja crne rupe. A budući da je tako jednostavan, može se koristiti u širokom rasponu eksperimentalnih okruženja, kažu istraživači.
„Ovo može otvoriti mogućnosti za proučavanje fundamentalnih kvantnomehaničkih aspekata, kao i gravitacije i iskrivljenog prostor-vremena u različitim uslovima kondenzovane materije“, objašnjavaju fizičari u svom članku.
Također zanimljivo:
- Šest zapovesti veštačke inteligencije
- 10 otkrića koja dokazuju da je Ajnštajn u pravu u vezi sa svemirom. I 1, koji poriče