- 28,025
- 46
- 8 Ноя 2022
Учёные нашли способ заглянуть туда, куда до сих пор не добирался ни один прибор.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:800/450;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
Группа физиков из Германии, Израиля и Мексики нашла способ заглянуть туда, куда учёные не могут добраться напрямую, — в механизм рождения излучения на границе чёрной дыры, и сделала это не в космосе, а в лаборатории на оптоволоконном кабеле.
Речь идёт о так называемом «излучении Хокинга» — эффекте, который ещё в 1970-х годах предсказал физик Стивен Хокинг. Согласно его расчётам, чёрные дыры не только поглощают материю, но и сами испускают слабое излучение. Напрямую зафиксировать его в космосе пока не удалось: сигнал слишком слаб на фоне огромных расстояний. Поэтому учёные создают лабораторные аналоги, которые ведут себя схожим образом.
Новую работу провели физик из Падерборнского университета вместе с коллегами из Института Вейцмана в Израиле и мексиканского научного центра Синвестав. Они смоделировали процесс возникновения излучения Хокинга в нелинейной оптической среде и параллельно поставили эксперимент на оптоволоконном аналоге горизонта событий — границы, за которой чёрная дыра начинает «поглощать» свет или вещество.
До сих пор считалось, что рождение такого излучения — сложный многоступенчатый процесс, в котором участвуют сразу несколько квантовых механизмов. Расчёты и опыты команды показали иную картину: за эффект может отвечать один простой и прямой механизм. Это упрощает теоретическое описание и даёт физикам более удобный способ рассчитывать подобные эффекты — не только в оптических системах, но, возможно, и применительно к самой гравитации.
Кроме того, эксперимент впервые наглядно подтвердил, что излучение не просто покидает систему, а активно влияет на неё, то есть возникает обратная связь. Для реальных чёрных дыр это означает, что излучение Хокинга способно влиять на то, сохраняют ли они равновесие или постепенно теряют массу. Наблюдать такую обратную связь в условиях настоящей чёрной дыры невозможно из-за колоссальных масштабов явления, поэтому лабораторная модель стала редкой возможностью изучить его в контролируемых условиях.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. Авторы отмечают, что подобные лабораторные аналоги не заменяют наблюдения за реальными чёрными дырами, но позволяют глубже понять физику процессов, лежащих в основе гипотезы о квантовой природе гравитации.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:800/450;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
Группа физиков из Германии, Израиля и Мексики нашла способ заглянуть туда, куда учёные не могут добраться напрямую, — в механизм рождения излучения на границе чёрной дыры, и сделала это не в космосе, а в лаборатории на оптоволоконном кабеле.
Речь идёт о так называемом «излучении Хокинга» — эффекте, который ещё в 1970-х годах предсказал физик Стивен Хокинг. Согласно его расчётам, чёрные дыры не только поглощают материю, но и сами испускают слабое излучение. Напрямую зафиксировать его в космосе пока не удалось: сигнал слишком слаб на фоне огромных расстояний. Поэтому учёные создают лабораторные аналоги, которые ведут себя схожим образом.
Новую работу провели физик из Падерборнского университета вместе с коллегами из Института Вейцмана в Израиле и мексиканского научного центра Синвестав. Они смоделировали процесс возникновения излучения Хокинга в нелинейной оптической среде и параллельно поставили эксперимент на оптоволоконном аналоге горизонта событий — границы, за которой чёрная дыра начинает «поглощать» свет или вещество.
До сих пор считалось, что рождение такого излучения — сложный многоступенчатый процесс, в котором участвуют сразу несколько квантовых механизмов. Расчёты и опыты команды показали иную картину: за эффект может отвечать один простой и прямой механизм. Это упрощает теоретическое описание и даёт физикам более удобный способ рассчитывать подобные эффекты — не только в оптических системах, но, возможно, и применительно к самой гравитации.
Кроме того, эксперимент впервые наглядно подтвердил, что излучение не просто покидает систему, а активно влияет на неё, то есть возникает обратная связь. Для реальных чёрных дыр это означает, что излучение Хокинга способно влиять на то, сохраняют ли они равновесие или постепенно теряют массу. Наблюдать такую обратную связь в условиях настоящей чёрной дыры невозможно из-за колоссальных масштабов явления, поэтому лабораторная модель стала редкой возможностью изучить его в контролируемых условиях.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. Авторы отмечают, что подобные лабораторные аналоги не заменяют наблюдения за реальными чёрными дырами, но позволяют глубже понять физику процессов, лежащих в основе гипотезы о квантовой природе гравитации.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
