Des scientifiques ont créé un trou noir dans le laboratoire, puis il a commencé à briller : ScienceAlert

nouveau genre de Trou noir L’analogique peut nous dire une chose ou deux sur le rayonnement théoriquement insaisissable émis par la vraie chose.

En utilisant une chaîne d’atomes dans un seul fichier pour simuler l’horizon des événements d’un trou noir, une équipe de physiciens a observé l’équivalent de ce que nous appelons Rayonnement de Hawking – Particules nées des perturbations des fluctuations quantiques provoquées par la rotation d’un trou noir dans l’espace-temps.

Cela, disent-ils, pourrait aider à résoudre la tension entre deux cadres actuellement inconciliables pour décrire l’univers : La théorie générale de la relativité, qui décrit le comportement de la gravité comme un champ continu appelé espace-temps ; et la mécanique quantique, qui décrit le comportement de particules discrètes en utilisant les mathématiques de la probabilité.

Pour une théorie unifiée de la gravité quantique qui peut être appliquée universellement, ces deux théories qui ne se mélangent pas doivent trouver un moyen de s’intégrer d’une manière ou d’une autre.

C’est l’endroit trous noirs Allez, image – peut-être la chose la plus étrange et la plus extrême de l’univers. Ces objets massifs sont si incroyablement denses qu’il n’y a pas assez de vitesse pour s’échapper dans l’univers à une certaine distance du centre de masse du trou noir. Pas même la vitesse de la lumière.

cette distance, inégal Selon la masse du trou noir, on l’appelle l’horizon des événements. Une fois qu’un corps dépasse ses limites, nous ne pouvons qu’imaginer ce qui se passe, car rien ne renvoie d’informations vitales sur son sort. Mais en 1974, Stephen Hawking Il a proposé que les discontinuités dans les fluctuations quantiques générées par l’horizon des événements donnent lieu à un type de rayonnement très similaire au rayonnement thermique.

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Si le rayonnement de Hawking existe, il serait trop faible pour que nous puissions encore le détecter. Nous ne le distinguerons peut-être jamais du sifflement silencieux de l’univers. Mais nous pouvons Examinez ses propriétés en créant Isotopes du trou noir en laboratoire.

Cela a déjà été fait auparavant, mais maintenant une équipe dirigée par Lotte Mertens de l’Université d’Amsterdam aux Pays-Bas a fait quelque chose de nouveau.

Une chaîne d’atomes unidimensionnels a servi de chemin pour Des électrons pour « sauter » d’un endroit à un autre. En ajustant la facilité avec laquelle ce saut peut se produire, les physiciens peuvent faire disparaître certaines propriétés, créant ainsi une sorte d’horizon des événements qui chevauche la nature ondulatoire des électrons.

L’équipe a déclaré que cet effet d’horizon des événements simulé a entraîné une augmentation de la température qui correspond aux prévisions théoriques pour un système de trou noir équivalent, Mais seulement lorsqu’une partie de la chaîne s’étend au-delà de l’horizon des événements.

Cela peut signifier enchevêtrement De nombreuses particules qui s’étendent à travers l’horizon des événements jouent un rôle déterminant dans la génération du rayonnement de Hawking.

Le rayonnement de Hawking simulé n’était thermique que dans une certaine gamme de sauts d’amplitude, et en dessous, les simulations ont commencé à imiter un type d’espace-temps considéré comme « plat ». Cela indique que le rayonnement de Hawking ne peut être convectif que dans une gamme de situations et lorsqu’il y a un changement de distorsion dans l’espace-temps dû à la gravité.

On ne sait pas ce que cela signifie pour la gravité quantique, mais le modèle offre un moyen d’étudier l’émergence du rayonnement de Hawking dans un environnement non affecté par la dynamique sauvage de la formation des trous noirs. Parce qu’il est si simple, ont déclaré les chercheurs, il peut être exécuté dans un large éventail de paramètres expérimentaux.

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« Cela pourrait ouvrir un lieu pour explorer les aspects fondamentaux de la mécanique quantique ainsi que la gravité et les vides curvilignes dans divers contextes de matière condensée », écrivent les chercheurs.

Recherche publiée dans Recherche d’examen physique.

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