شبیه‌ سازی تابش هاوکینگ در آزمایشگاه انجام شد!

بیگ بنگ: نتایج آزمایشی جدید برای شبیه‌ سازی تابش هاوکینگ در یک سیاهچاله ی آزمایشگاهی توانست از مهمترین نظریه‌های استیون‌ هاوکینگ درباره سیاهچاله‌ها پشتیبانی کند.

تصویری هنری از یک سیاهچاله

براساس گزارش BBC، جف استاینهار محققی است که توانست با شبیه‌سازی یک سیاهچاله درون حالت فوق‌ سردی از ماده که چگالش بوز-اینشتین نامیده می‌شود، تابش هاوکینگ را مشاهده کند، تشعشعاتی که استیون هاوکینگ پیش‌بینی آزادسازی آنها از دل یک سیاهچاله را کرده‌ بود. هاوکینگ اولین‌بار در سال ۱۹۷۴ این پیش‌بینی را انجام داد. براساس فیزیک کلاسیک، نیروی گرانش یک سیاهچاله به اندازه‌ای شدید است که هیچ‌ چیز، حتی نور نیز توان گریز از آن را ندارد. از این رو نظریه هاوکینگ بر فیزیک کوانتوم استوار است، عرصه‌ای از فیزیک که کوچکترین مقیاس‌ها را نیز در نظر می‌گیرد.

استیون هاوکینگ نخستین بار در سال ۱۹۷۴ نظریه تابش هاوکینگ از سیاهچاله ها را مطرح کرد.

این تاثیرات کوانتومی امکان تاباندن ذرات را برای سیاهچاله‌ها فراهم می‌آورند به شکلی که در گذر زمان به تبخیر شدن سیاهچاله منجر خواهد شد. اما میزان این تشعشعات بسیار محدود است از این رو هرگز امکان مشاهده آن در یک سیاهچاله حقیقی به وجود نیامده‌ است. با این همه استاینهار شواهدی به دست آورده‌ است که نشان می‌دهد ذرات به صورت مداوم از سیاهچاله شبیه‌سازی شده‌اش می‌گریزند. علاوه بر این، ذرات فراری با ذرات همجوار خود که درون سیاهچاله کشیده می‌شدند، درهم‌تنیده یا در ارتباط بودند، یکی از نشانه‌های کلیدی که در نظریه هاوکینگ به آن اشاره شده‌ است.

چگالش بوز-اینشتین که در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفته‌ است، زمانی ایجاد می‌شود که ماده،‌ در این آزمایش اتم‌های سرد رادیوم درون یک لوله، تا درجه صفر مطلق سرد می‌شوند. در چنین محیطی صوت با سرعت نیم‌میلیمتر بر ثانیه حرکت می‌کند. با سرعت بخشیدن به اتم‌ها در میانه راه، استاینهار موفق به ایجاد افق رویداد در امواج صوتی شد.

تصویری جف استاینهار طراح این آزمایش

در این آزمایش بسته‌های صوتی که فونونو‌ها نام دارند نقش ذرات درهم‌تنیده شده در حاشیه یک سیاهچاله را بازی می‌کردند. این یافته هنوز نتوانسته پاسخ یکی از گیج‌کننده‌ترین پرسش‌ها درباره سیاهچاله‌ها، یعنی “پارادوکس اطلاعات” را بیابد. یکی از مفاهیم نظریه هاوکینگ این است که اطلاعات فیزیکی، برای مثال خواص ذرات زیراتمی، در زمان انتشار تابش هاوکینگ نابود می‌شود. اما این مفهوم با یکی از قوانین فیزیک کوانتوم همخوانی ندارد. به گفته توبی وایزمن فیزیکدان نظری کالج امپریال لندن، این آزمایش از دیدگاه تجربی و فنی بسیار جالب توجه‌ است اما هیچ نکته جدیدی درباره یک سیاهچاله واقعی در آن نهفته نیست و تنها نظریه هاوکینگ را در محیطی آزمایشگاهی تایید می‌کند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه ی Nature Physics منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: BBC

شبیه‌ سازی تابش هاوکینگ در آزمایشگاه انجام شد!, ۵٫۰ out of 5 based on 4 ratings