Физика

Физики получили аналог испарения черных дыр

NASA/JLP-Caltech

Ученые создали оптическую систему, имитирующую поведение черной дыры и смогли обнаружить в ней аналогичный испарению эффект. Этот феномен был теоретически предсказан Стивеном Хокингом, но пока не получил полноценного экспериментального подтверждения. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Самым известным достижением британского физика-теоретика Стивена Хокинга считается предсказание в 1974 году испарения черных дыр из-за квантовых эффектов вблизи их горизонта событий. Вследствие этого возникает специфическое излучение Хокинга, которое постепенно уносит энергию черной дыры, из-за чего она теряет массу. Для реалистичных объектов с массой порядка солнечной такое испарение будет длиться намного дольше современного возраста Вселенной. Однако теоретики обсуждают возможность образования небольших черных дыр в ранней Вселенной, которые могли бы завершать процесс испарения в текущую эпоху.

В новой работе физики из Института Вейцмана в Израиле смогли зафиксировать излучение Хокинга в оптической системе, аналогичной по свойствам черной дыре. В подобных системах создается аналог горизонта событий для соответствующих возмущений. С точки зрения физики эта ситуация не имеет никакого отношения к гравитации, но описывающие их математические уравнения эквивалентны. В экспериментах группы ученых использовались нелинейные свойства взаимодействия лазерных импульсов и среды, из-за которых меняется коэффициент преломления. В результате образуется область, за которую сигналы выйти не могут — аналог горизонта событий. Это приводит к «испарению».

Это не первая попытка получить излучение Хокинга в системе-аналоге черной дыры. Первое заявление о наблюдении этого явления в оптоволоконной системе оказалось неправильно проинтерпретировано — на самом деле авторы измерили черенковское излучение. Затем были попытки получить эффект в системе волн в жидкости, которые также оказались неоднозначными. Также физики пробовали изучить аналогичный процесс в конденсате Бозе—Эйнштейна, однако их также подвергли критике. Новая работа тоже не станет последней в этом списке — ее авторы очень осторожны в выводах и собираются провести дополнительные измерения для исключения всех возможных альтернативных объяснений.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.