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人造声波黑洞温度首次测得 有望证实霍金辐射理 

来源:CT理论与应用研究 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-06-19


斯蒂芬·霍金首先提出黑洞并非全黑,而是会发出微弱的粒子雾——霍金辐射。

现在,科学家测量了一个在实验室中制造的声波黑洞的温度。

Steinhauer能够创造出安鲁在bec上的哑孔的物理实现——流体的一部分流动速度超过音速,有效地在视界后面创造了一个超音速区域,阻止声波向电流的相反方向传播。

“对于观察到的最小的黑洞,其质量与太阳相似,这个温度大约是60kelvin。因此,霍金辐射会产生一种微小的信号,而这种现象似乎无法通过观察来验证。”

因此,物理学家们转向了所谓的模拟黑洞,这是1981年英属哥伦比亚大学物理学家威廉·盎鲁首次提出的。

他提出了一个他称之为“哑洞”的声音模拟,因为它是声音,而不是光,被困在某种视界后面。


这有点像瀑布,水流越流越快,直到超过音速。

这就相当于没有返回点。

那么要如何验证霍金辐射的存在呢?

既然在宇宙中难以探测,科学家就只能退而求其次,在实验室中进行模拟。

这正是以色列理工学院的物理学家杰夫·斯坦豪尔等人所做的。

他们将一群铷原子冷却到接近绝对零度,形成玻色-爱因斯坦凝聚。

日前,以色列技术大学的物理学家们在实验室建立了黑洞的声学类比模型,并间接证实了霍金的黑洞辐射理论。

霍金辐射理论称,黑洞并非真的全黑,相反,一小撮粒子会从黑洞边缘流出,黑洞的温度取决于黑洞的大小。

这种霍金辐射非常微弱,无法在真正的黑洞中被观察到。

根据霍金辐射理论,成对的量子粒子无时无刻不在宇宙空间出现,旋即相互湮灭,但是如果它们恰好处于黑洞边缘,就会出现一个粒子被黑洞捕获,另一个粒子逃逸的现象,导致黑洞辐射。

而在声波黑洞中,也出现了类似情况:一个声子落入声波黑洞,另一个逃逸出来。

当这种量子现象发生在黑洞视界边缘时,其中一个粒子会被黑洞吞噬,另一个则会辐射到太空。

这意味着黑洞并不黑,它如同有温度一般会向太空发散辐射,最终缓慢蒸发殆尽。

该模型模拟了黑洞最重要的特征之一——在黑洞之外,光可以离开或进入黑洞。

但是一旦进入黑洞,它就无法逃脱。

不过,实验室把模拟物从光改成了声音。


到2014年,他已经观察到这种现象的诱人迹象,两年后,他宣布观测到声波黑洞发出的纠缠声子。

以色列物理学家认为,他们已经证实了已故的斯蒂芬·霍金最著名的预言之一,他们从一种奇异的超冷原子超流体中创造出了与黑洞相当的音速。

霍金提出,如果一个虚拟粒子对突然出现在黑洞的视界上,那么它可能会有不同的命运:一个可能会掉进去,但另一个可能会逃脱,让人觉得黑洞在发射辐射。

接下来,研究人员希望重复做这个实验,以确定黑洞辐射如何随时间变化,以期未来有一天我们真的能够在真正的黑洞中测量这些物质。

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