Наука

Вчені створили у лабораторії чорну діру, завдяки якій довели теорію Стівена Гокінга

Ігор Романько

Вчені створили чорну діру створили у лабораторних умовах у Амстердамі

Науковці створили в лабораторних умовах аналог чорної діри, в результаті чого виявили випромінювання, яке схоже на випромінювання Гокінга.

Про роботу вчених з Амстердамського університету, що в Нідерландах, пише ScienceAlert. Вони використовували ланцюжок атомів, щоб створити подобу горизонту подій чорної діри, долаючи який, жодна частка (навіть світло) не може вилетіти назад. Ніхто точно не знає, що відбувається з речовиною, яка потрапила в чорну діру, і щодо цього існує багато теорій. Вченим вдалось виявити явище, схоже на виліт частинок, які з'явилися в результаті збурення квантових флуктуацій, викликаних випаровуванням чорної діри, про яке писав Гокінг.

У 1974 році фізик Стівен Гокінг припустив, що переривання квантових флуктуацій (це будь-яке відхилення від середнього значення величини, що характеризує велику кількість частинок, які взаємодіють), яке спричинене горизонтом подій, призводить до появи випромінювання, дуже схожого на теплове випромінювання. Це явище згодом назвали випромінюванням Гокінга, і воно залишається лише теоретичним, адже воно надто слабке, щоб його можна було виявити.

За їхніми словами, дослідження чорних дір може допомогти в побудові теорії квантової гравітації. Але проблема в тому, що ця теорія намагається поєднати дві різні концепції опису Всесвіту – загальну теорію відносності Ейнштейна та квантову механіку, яка описує еволюцію елементарних частинок на фоні зовнішнього простору-часу. При цьому, у теорії відносності зовнішнього простору-часу немає. Він сам по собі є складовою теорії та залежить від характеристик цих елементарних частинок. Проте квантова теорія гравітації могла б повністю описати все, що відбувається у Всесвіті.

Під час переміщення частинок через кордон з ланцюжків атомів, який імітував горизонт подій, фізики могли змусити зникнути їхні певні властивості. Це призвело до того, що температура цього середовища підвищилася, як і передбачали припущення Гокінга.

За словами вчених, заплутаність частинок, які перетинають горизонт подій, відіграє важливу роль у створенні випромінювання Гокінга. Також експеримент показав, що це випромінювання є схожим на теплове випромінювання лише в певних ситуаціях і коли змінюється викривлення простору-часу через гравітацію.

Поки не ясно, як нові дані можна застосувати до теорії квантової гравітації, але моделювання вчених пропонує спосіб вивчення появи випромінювання Гокінга в середовищі, на яке не впливає динаміка формування чорної діри. За словами вчених, його можна використовувати в різних експериментальних установках.

Раніше, ми писали про те, як народжуються чорні діри. Астрономи показали моторошне відео найпотужнішого вибуху у Всесвіті, яке назвали "Криком народження нової чорної діри".

Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні – підписуйтесь на наш Телеграм-канал!