Главная Новости Лазер для черных дыр поймает излучение Хокинга, надеются физики

Лазер для черных дыр поймает излучение Хокинга, надеются физики

Ученые приближаются к тому, чтобы обнаружить излучение Хокинга - неуловимое тепловое излучение, которое, как считается, исходит от горизонта событий черной дыры. Однако описать концепцию этого излучения непросто, не говоря уже о том, чтобы найти его.

Ученые надеются поймать излучение Хокинга

Некоторые физики предлагают создать особый вид квантовой схемы, которая будет действовать как "лазер черной дыры", по сути, имитируя некоторые свойства этого астрономического объекта. Идея заключается в том, что эксперты смогут наблюдать и изучать излучение Хокинга в «реальном времени» черной дыры.

Основной принцип относительно прост. Мы имеем дело с объектами, которые искривляют пространство-время настолько сильно, что даже волна света не вырывается наружу. Необходимо «лишь» заменить пространство-время на нечто иное (например, воду) и сделать его достаточно быстрым, чтобы волны, проходящие через него, были слишком медленными, - получаем довольно примитивную модель.

Можно также симитировать эквивалент "белой дыры" - своего рода обратную черную дыру, из которой волны могут только «выйти».

Технологически исследователи предлагают использовать материал со структурой, не встречающейся в природе, разработанный таким образом, чтобы частицы «внутри» двигаются быстрее, чем проходящий через него свет.

"Элемент метаматериала позволяет излучению Хокинга путешествовать туда и обратно между горизонтами", - говорит физик Харуна Катаяма из Университета Хиросимы в Японии.

Как физики надеются поймать излучение Хокинга

Цель - усилить излучение Хокинга настолько, чтобы его можно было его измерить, а для этого используется эффект Джозефсона - явление, при котором создается непрерывный поток тока, не требующий напряжения.

Благодаря использованию метаматериала и помощи эффекта Джозефсона, теоретические разработки могут выйти на экспериментальный уровень. Это как лазер на черной дыре, хотя на самом деле его еще предстоит создать.

Такая схема потенциально может производить солитон, говорится в исследовании, - локализованную и самоподдерживающуюся форму волны, которая способна сохранять скорость и форму до тех пор, пока система не разрушается внешними факторами.

В конечном итоге эта система позволит математически измерить квантовую корреляцию между двумя частицами - одной внутри, и второй за горизонтом событий - без необходимости наблюдать их одновременно.

Считается, что именно так возникает излучение Хокинга - в виде запутанных пар частиц. Его открытие приблизило бы нас к единой и круговой теории всего, связав воедино квантовую механику и общую теорию относительности.

Сделать лазер для черных дыр все еще проблематично, но если ученые смогут правильно его настроить, он не только позволит нам наблюдать излучение Хокинга, но и даст нам инструменты для управления им, открывая целый ряд новых возможностей.

"В будущем мы хотели бы разработать эту систему для квантовой связи между различными пространствами с помощью излучения Хокинга", - надеется Катаяма.

Дата: 2021-10-14

Автор: Александр Войтенко

Поделиться с друзьями: