Тепловой аналог черной дыры согласуется с теорией излучения Хокинга
Группа исследователей из Израильского технологического института обнаружила, что созданная ими тепловая аналоговая черная дыра согласуется с теорией излучения Хокинга. В своей статье, опубликованной в журнале Nature , группа описывает создание своей аналоговой черной дыры и использование данных из нее для проверки ее температуры. Силке Вайнфуртнер из Ноттингемского университета опубликовал статью «Новости и мнения» о работе, проделанной командой в том же номере журнала.
Одна из теорий Стивена Хокинга предполагала, что не вся материя, которая приближается к черной дыре, попадает в него — он утверждал, что в некоторых случаях, когда возникают запутанные пары частиц, только одна из них может упасть, в то время как другая убежала. Выходящие частицы были названы излучением Хокинга . Хокинг также предсказал, что излучение, выходящее из черной дыры, будет тепловым и что его температура будет зависеть от размера черной дыры. Проверка теории была сложной из-за природы черных дыр- любое излучение, исходящее от них, было бы слишком слабым для наблюдения. Чтобы обойти эту проблему, исследователи работали над созданием аналогов черной дыры в лаборатории. В этом новом усилии исследователи создали устройство, предназначенное для поглощения звука вместо света. При таком аналоге пары фононов служили заменой запутанным частицам в реальной черной дыре.
Эксперимент состоял из охлаждения группы атомов рубидия и использования лазеров для создания конденсата Бозе-Эйнштейна. Затем атомы были вынуждены течь таким образом, который напоминал ловушку, которая происходит с реальной черной дырой. При таком потоке звуковые волны не могли убежать при нормальных обстоятельствах. В своем эксперименте исследователи смогли заставить один из пары фононов попасть в поток атомов, в то время как другому было позволено убежать. При этом исследователи провели измерения обоих фононов, что позволило им оценить их температуру до 0,035 миллиардных долей кельвина. И при этом они нашли, что это согласуется с предсказанием Хокинга. Они также пришли к соглашению, что излучение от такой системы будет тепловым.
Работа, конечно, не доказывает теорию; Единственный способ сделать это — разработать технологию, способную измерять излучение реальной черной дыры, но это придает теории больше доверия.
