Vědci vyrobili miniaturní černou díru. Dokázali šokující Hawkingovu teorii

Černá díra

Černá díra

Foto: Profimedia.cz

Kdyby černé díry v laboratořích byly skutečně jen fikcí, nebylo by to tolik omílané téma. Jak se zdá, budoucnost jejich poznání je možná blíž, než si mnozí z nás dovedou představit.

Vědci z Technion, izraelského technologického institutu vytvářejí vlastní miniaturní černé díry.

Šokující Hawkingova teze skutečností

V roce 1974 Stephen Hawking vyslovil teorii, že černé díry nejsou černými polykači hvězd, což byla často vyslovená pravda astronomů. Podle Hawkinga jsou to útvary samovolně vyzařující světlo. Jev, který později dostal oslovení Hawkingovo záření.

Laboratorně vypěstovaná černá díra vytvořená vědci byla produktem proudícího plynu složeného z přibližně 8 000 atomů rubidia. To se následně ochladilo na téměř absolutní nulu a udržovalo se na jednom místě pomocí laserového paprsku.

Vytvořili tak Boseho-Einsteinův kondenzát (BEC), který umožňuje hromadám atomů chovat se společně v jakémsi souladu. Cílem je však simulace takového chování, které bude korespondovat s chováním jediného atomu.

Pomocí druhého laserového paprsku tým vytvořil zónu potenciální energie, která způsobila, že plyn proudil jako voda stékající po vodopádu. Tím vznikl horizont událostí. Jedna polovina plynu se pohybovala rychleji než rychlost zvuku, zatímco druhá polovina naopak pomaleji.

Vědci pak místo párů fotonů hledali páry kvantových zvukových vln zvané fonony, které v plynu spontánně vznikaly.

Miniaturní černá díra

Horizont událostí je bod v černé díře, odkud není návratu. Jakmile se přiblížíte k horizontu událostí, gravitace se stane tak hustou, že jí neunikne ani světlo. Aby se částice dostala za tuto hranici, musela by porušit fyzikální zákony a letět rychleji, než je právě zmíněná rychlost světla.

Pro více informací se podívejte na toto video:

Zdroj: Youtube

Podle článku publikovaného Viktorem I. Kolobovem, Katrine Golubkovovou, Juanem Ramónem Muñozem de Novou a Jeffem Steinhauerem tím dochází k nárůstu Hawkingova záření. To je postupně následováno stacionární spontánní emisí. Přesně tak, jak tomu je u skutečné černé díry.

Konec spontánního Hawkingova záření je poznamenán vznikem vnitřního horizontu, který podle předpovědi způsobuje stimulované Hawkingovo záření.

Na základě podrobných bádání vědci zjistili, že stimulované Hawkingovy a také partnerské částice jsou přímo pozorovatelné, a že stimulovaná emise se vyvíjí od multimodální až k monochromatické.

Po nalezení párů fononů museli vědci potvrdit, zda se skutečně jedná o korelaci a zda Hawkingovo záření zůstává v čase konstantní. Byl to složitý proces, protože pokaždé, když byl pořízen snímek analogické černé díry, byl následně vymazán teplem, vznikajícím jako součást celého procesu.

Černá díra ve vesmíru - vědci zjistili, že jedna je možná v naší sluneční soustavě

Jak funguje černá díra: Vědci nečekaně objevili jednu v naší sluneční soustavě

Proto vědci opakovali tento experiment celkem 97 000krát, v průběhu více než 124 dnů nepřetržitého měření. Nakonec došli k závěru, že se skutečně jedná o korelaci. Došli k závěru, že ačkoliv to tak z počátku nemuselo vypadat, je Hawkingovo záření skutečně stacionární. Přesně tak, jak říká teorie od samého počátku. Tak se zdá, že Hawking dokonale předběhl svou dobu.

Zdroje:

www.livescience.com

www.news18.com

www.syfy.com