Generelt

"Sound black hole" hjælper med at løse det paradoks, der er formuleret af Stephen Hawking

Sorte huller er stadig en af ​​de mestmystiske objekter i universet. En gang i deres eksistens troede få. Og det faktum, at de eksisterer i virkeligheden, blev kun beskrevet i forskellige fysiske modeller. Spørgsmålet er, hvordan man studerer, hvad der ligger i en afstand af millioner af lysår fra vores planet? Måske svaret på det vil være i stand til at give "lyd sorte hul", som også hjælper med at løse et af de paradokser, der er opstået under Stephen Hawkings forskning. Men hvad er et "lyd sortt hul"? Lad os finde ud af det.

Først skal vi springe ind i historien. Tilbage i 1974 foreslog Stephen Hawking, at det sorte hul ikke er rigtigt sort. Den sorte farve skyldes, at tyngdekraften i arrangementshorisonten er så stærk, at selv lysets stråler ikke kan overvinde denne effekt. Samtidig antog Hawking, at rumtidsstrukturen på arrangementshorisonten ville opleve "quantumoscillations". Det er på dette tidspunkt par af partikler og antipartikler, der kan frigøres fra tyngdekraften og vises på begge sider af arrangementshorisonten.

Denne proces blev kaldt Hawking Radiation. På grund af "quantumoscillations" forekommer partikel-antipartikelpar, der opstår fra det sorte huls vakuum, tæt på hhv. Hændelseshorisonten, og en af ​​dem "falder" inde i det sorte hul og den anden "flyver væk". Det følger af loven om bevarelse af energi, at en partikel "faldet" ud over begivenhedshorisonten skal have negativ energi, mens en "fløjet væk" skal have positiv energi. Med andre ord mister sorte huller energi, når de udledes. De fordampes langsomt og krymper og forsvinder til sidst.

Hvad er paradoks af sorte huller

Problemet er, at ifølge Hawkings beregninger,Sort hulstråling vil være tilfældig. Det betyder, at et flygtigt sort hul ødelægger information, og kvantefysikken er baseret på forudsætningen om, at information aldrig tabes. Dette er det vigtigste paradoks, der blev konkluderet i studiet af typen af ​​sorte huller.

Også interessant: "Det første sande billede af et sort hul"

Hvad er et "Sound Black Hole"?

For mange år siden har den teoretiske fysiker Bill Unruhargumenterede for, at Hawkings ideer om horisonterne af sorte hulhændelser også skulle gælde for "lydhørheder". Lydhorisonten er stort set en analog af hændelseshorisonten, der anvendes på lydbølger med den eneste forskel, at lysets hastighed anvendes som en hastighedsenhed til sorte huller og lydens hastighed for lyd sorte huller.

I 2016, Jeff Steinhauer fra Technion(Israel Institute of Technology) i Haifa, Israel, i et af forsøgene genskabte betingelserne for fremkomsten af ​​den meget "lydhorisont", der accelererede væsken fra rubidium-87-atomerne til supersonisk hastighed. I samme år blev en analog af Hawking Radiation opdaget. Kvantitetsenheder af lyd, kaldet fononer, optrådte i par, og en phonon blev rettet langs strømmen af ​​en bevægende væske, mens den anden gik opstrøms og løb væk.

Nu, tre år senere, en forbedretapparatet tilladt "at kontrollere Hawkings forudsigelser." I deres nye arbejde opdagede Steinhauer og tre af hans medarbejdere, at deres lydstråling ikke indeholder nogen information.

"Opdagelsen giver os råd om informationparadoks. Den termiske form af spektret antyder, at Hawking-stråling ikke bærer nogen information. Derfor skal vi søge information andetsteds for at løse det. "


Sammenligning af "høje" og "rum" sorte huller

Det centrale spørgsmål er omoverveje rumtiden i horisonten af ​​et sorthul-arrangement som kontinuerlig. De nye data bekræfter, at hvis der er tale om en væske, hvis strøm er, som det er kendt, kontinuert, fortsætter paradokset, da det "sorte huls" energi falder, fører til tab af information.

Men der er et stort hitch: En tilstand, der er mulig for væsker, virker måske ikke for tidsrummet, hvilket muligvis ikke nødvendigvis har et kontinuerligt forløb i området med den hule hændelseshorisont. Tilstedeværelsen af ​​"afbrudt" tidstrøm i hændelseshorisonten kunne forklare paradokset forbundet med informationstab, fordi parterne af partikler fremstillet af Hawking Radiation i dette tilfælde ikke forsvinder uden spor, men blot "går til et andet niveau" af rumtiden.

Så hvis du formår at model"Intermitterende" strømning inden for rammerne af eksperimenter med det "sorte sorte hul", vil vi være i stand til at løse det paradoks, der er forbundet med forsvinden af ​​oplysninger, der vises i området for den sorte hulshændelseshorisont.

Diskuter denne og andre nyheder, du kan i vores chat i telegram.