Stefenam Hērkingam Bija Taisnība: Melni Caurumi Var Iztvaikot, Dīvaini Jauni Studiju Šovi

{h1}

Izmantojot virsskaņas gāzes un skaņas viļņus, pētnieki ir parādījuši, ka viena no stefana hokinga teorijām par melnajiem caurumiem bija pamatota.

melnā cauruma notikumu horizonts

1974. gadā Stefans Hokings izteica vienu no slavenākajiem pareģojumiem: melnie caurumi galu galā pilnībā iztvaiko.

Saskaņā ar Hokinga teoriju, melnie caurumi nav pilnīgi "melni", bet faktiski izstaro daļiņas. Šis starojums, pēc Hokinga uzskatiem, galu galā varētu sifonēt pietiekami daudz enerģijas un masas prom no melnajiem caurumiem, lai tie pazustu. Tiek plaši pieņemts, ka teorija ir patiesa, taču reiz tika uzskatīts, ka to ir gandrīz neiespējami pierādīt.

Tomēr pirmo reizi fiziķi ir parādījuši šo nenotveramo Hawkinga starojumu - vismaz laboratorijā. Kaut arī Hokinga starojums ir pārāk vājš, lai to varētu atklāt kosmosā ar mūsu pašreizējiem instrumentiem, fiziķi tagad ir redzējuši šo starojumu melnā cauruma analogā, kas izveidots, izmantojot skaņas viļņus un dažas no aukstākajām, dīvainākajām Visuma matērijām. [9 idejas par melnajiem caurumiem, kas ienesīs prātu]

Daļiņu pāri

Melnie caurumi rada tik neticami spēcīgu gravitācijas spēku, ka pat fotons, kas pārvietojas gaismas ātrumā, nevarēja izbēgt. Kaut arī kosmosa vakuumu parasti uzskata par tukšu, kvantu mehānikas nenoteiktība nosaka, ka vakuums tā vietā ir saistīts ar virtuālām daļiņām, kas lido un eksistē no eksistences matērijas un antimatērijas pāros. (Antimateriāla daļiņām ir tāda pati masa kā to matēriem, bet pretējā elektriskā lādiņa.)

Parasti pēc tam, kad parādās pāris virtuālo daļiņu, viņi nekavējoties iznīcina viens otru. Tomēr blakus melnajam caurumam ārkārtējie smaguma spēki tā vietā daļiņas atdalās, un vienu daļiņu melnais caurums absorbē, kamēr otra nonāk kosmosā. Absorbētajām daļiņām ir negatīva enerģija, kas samazina melnā cauruma enerģiju un masu. Norijiet pietiekami daudz šo virtuālo daļiņu, un melnais caurums galu galā iztvaiko. Izbēgušā daļiņa kļūst pazīstama kā Hokinga starojums.

Šis starojums ir pietiekami vājš, ka šobrīd to nav iespējams novērot kosmosā, taču fiziķi ir pārdomājuši ļoti radošus veidus, kā to izmērīt laboratorijā.

Ūdenskrituma notikumu horizonts

Fiziķis Džefs Šteinhauers un viņa kolēģi Technion - Izraēlas Tehnoloģiju institūtā Haifā izmantoja ārkārtīgi aukstu gāzi, ko sauc par Bose-Einšteina kondensātu, lai modelētu melnā cauruma notikuma horizontu - neredzamo robežu, no kuras pāri nekas nevar izbēgt. Šīs gāzes plūstošā plūsmā viņi novietoja klints, izveidojot gāzes "ūdenskritumu"; kad gāze plūda virs ūdenskrituma, tā pārvērta pietiekami daudz potenciālās enerģijas kinētiskajā enerģijā, lai plūst ātrāk nekā skaņas ātrums.

Matērijas un antimateriāla daļiņu vietā pētnieki gāzes plūsmā izmantoja fononu pārus vai kvantu skaņas viļņus. Lēnajā pusē esošais fonons varētu virzīties pretī gāzes plūsmai, prom no ūdenskrituma, savukārt ātrās puses fonons nevarēja, ieslodzot virsskaņas gāzes "melnajā caurumā".

"Tas ir tāpat kā tad, ja jūs mēģinātu peldēt pret strāvu, kas iet ātrāk, nekā varētu peldēt," Šteinhauers stāstīja WordsSideKick.com. "Jums liktos, ka jūs ejat uz priekšu, bet jūs tiešām dodaties atpakaļ. Un tas ir analogs fotonam melnajā caurumā, kurš mēģina izkļūt no melnā cauruma, bet ar gravitācijas spēku tiek vilkts nepareizi."

Hokings prognozēja, ka izstaroto daļiņu starojums būs nepārtrauktā viļņu garumu un enerģijas spektrā. Viņš arī sacīja, ka to varētu raksturot ar vienu temperatūru, kas bija atkarīga tikai no melnā cauruma masas. Nesenais eksperiments apstiprināja abas šīs prognozes skaņas melnajā caurumā.

"Šie eksperimenti ir spēks," - WordsSideKick.com pastāstīja Parīzes-Sud Universitātes Laboratoire de Physique Théorique teorētiskais fiziķis Renārs Parentani. Vecāki arī pēta analogos melnos caurumus, bet no teorētiskā viedokļa; viņš nebija iesaistīts jaunajā pētījumā. "Tas ir ļoti precīzs eksperiments. No eksperimentālā viedokļa šobrīd Džefs [Šteinhauers] patiešām ir pasaules vadošais eksperts, kas izmanto aukstos atomus melnā cauruma fizikas zondei."

Parentani tomēr uzsvēra, ka šis pētījums ir "viens solis garā procesā". Jo īpaši šis pētījums neuzrādīja fononu pāru korelāciju kvantu līmenī, kas ir vēl viens svarīgs Havkinga prognožu aspekts.

"Stāsts turpināsies," sacīja Parentani. "Tas nepavisam nav beigas."

  • 12 visdīvainākie objekti Visumā
  • Stefana Hokinga visattālākās idejas par melnajiem caurumiem
  • Lielākās neatrisinātās mistērijas fizikā

Sākotnēji publicēts Dzīvā zinātne.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


'Eņģelis' Noķerts Video? Slikta Cgi, Visticamāk
'Eņģelis' Noķerts Video? Slikta Cgi, Visticamāk

Vai Premium Liquor Patiešām Ir Labāks Par Lēto?
Vai Premium Liquor Patiešām Ir Labāks Par Lēto?

Zinātne Ziņas


Fotoattēli: Ēģiptes Kapa Iepazīšanās Ar Piramīdu Laikmetu
Fotoattēli: Ēģiptes Kapa Iepazīšanās Ar Piramīdu Laikmetu

Python Ēd Dzeloņcūku, Vēlāk To Nožēlo (Lūk, Kāpēc)
Python Ēd Dzeloņcūku, Vēlāk To Nožēlo (Lūk, Kāpēc)

Cēls Drupas: Zudušā Inku Pilsēta
Cēls Drupas: Zudušā Inku Pilsēta

Kā Darbojas Digitālās Fotokameras?
Kā Darbojas Digitālās Fotokameras?

Kā Darbojas “Kinētiskās” Smiltis?
Kā Darbojas “Kinētiskās” Smiltis?


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com