Теорию Хокинга об «испарении» черных дыр ученые проверили - 31 Травня 2019 - Останні новини прогресу
Головна » 2019 » Травень » 31 » Теорию Хокинга об «испарении» черных дыр ученые проверили

Теорию Хокинга об «испарении» черных дыр ученые проверили

  Ученые проверили теорию Хокинга об «испарении» черных дыр

Физики из Израиля сымитировать черную дыру в лабораторных условиях и проверили теорию Стивена Хокинга, которая противоречит законам квантовой механики.

Об этом сообщает Новое Время со ссылкой на Science News.

Как известно, черная дыра – это область пространства-времени, которая имеет огромную массу и чрезвычайно сильную гравитацию, буквально поглощает все вокруг, включая со светом. Несмотря на это, ровно 45 лет назад, английский космолог Стивен Гокинг предположил, что черные дыры не только поглощают все вокруг, но и выпускают определенные частицы.

Эти частицы назвали излучением Хокинга, которое до сих пор остается предметом споров в научном сообществе. Излучение Хокинга предполагает, что черные дыры постоянно испускают частицы материи, которую они поглощают, и, следовательно, не вся материя попадает в черную дыру.

После полного исчезновения черной дыры из-за ее постепенного испарения, вызванное излучением Хокинга, «освобожденные» частицы, учитывая закон сохранения энергии, должны быть остаточной информацией про материю, которую поглотила черная дыра.

Но, согласно с Гокингом, излучение черных дыр – это термальный эффект, который на самом деле не имеет ничего общего с сохранением информации о поглощенной материи. По расчетам физика-теоретика, температура этого излучения напрямую зависит от массы черной дыры, что делает одни частицы поглощенной материи, которые выпускаются отличными от частиц, которые выпускает другая черная дыра с аналогичной массой.

Другими словами, это означает, что материя, попадающая в черную дыру, исчезает навсегда, не оставляя после себя никакой информации, даже после полного испарения этой черной дыры.

Описанное явление назвали парадоксом исчезновения информации Хокинга. Этот парадокс противоречит основным принципам квантовой механики и ставит под угрозу главную задачу современной физики – объединение свойств квантовой механики с общей теорией относительности, в так называемую «Теорию всего».

Опровергнуть или доказать противоречивое предположение Стивена Хокинга можно за счет измерения излучения черной дыры. К сожалению, современные технологии не позволяют провести такой эксперимент с реальной черной дырой, поэтому ученые вынуждены исследовать миниатюрные аналоги черных дыр в лабораторных условиях.

Звуковые черные дыры

Как пишет издание Science News, в 2014-м физики смогли создать искусственную черную дыру, которая полностью поглощает не свет, а звуковые волны. Это стало возможным благодаря созданию конденсата Бозе-Эйнштейна – сильно охлажденного состояния вещества, в котором начинают проявляться квантовые эффекты.

Ученые использовали охлажденные атомы железа, которые поглощали звуковые волны так же, как гравитация черной дыры поглощает свет. В такой установке исследователи заметили следы излучения Хокинга в виде фононов, что выпускаются – частиц колебаний звука, – но не смогли измерить их температуру.

Согласно новому эксперименту команды Израильского технологического института, результаты которого опубликовали на днях в журнале Nature, звуковая черная дыра излучала фононы температурой в 0,35 миллиардных долей Кельвина, что подтверждает термальный эффект излучения Хокинга и его парадокс исчезновения информации в черных дырах.

«Это чрезвычайно важный шаг, новый для всей сферы. Никто раньше такого не делал», – комментирует исследование физик Ульф Леонхардт из Научного института Вейцмана в Израиле.

Однако, революционные результаты нового эксперимента нельзя назвать практическим доказательством теории Хокинга, поскольку звуковые черные дыры не имеют отношения к гравитации, и их нельзя полностью экстраполировать на настоящие черные дыры, которые могут поглощать даже свет.

«Мы нашли очень хорошее согласование с предсказаниями теории Хокинга... Но решение информационного парадокса заключается в физике реальной черной дыры, а не в физике аналоговой черной дыры», – объясняет автор работы Джефф Штайнгауер из Израильского технологического института.

Таким образом, ученым придется искать новые варианты ответов на вопросы, которые Стивен Гокінг поставил еще в 1974 году. Ну или ждать пока условный пилот NASA Купер из фильма интерстеллар не полетит на ближайшую черную дыру и не проверит все самостоятельно.


За матеріалами сайту https://volonterydzhandy.com/
Переглядів: 115 / Дата: 24.06.2019
Коментарів: 0
Коментарі: 0
Додавати коментарі можуть тільки зареєстровані і перевірені модератором користувачі
[ Реєстрація | Логін ]