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スティーブンホーキングの最も重要な予測は新しい証拠を受け取りました

実験室が作ったアナログブラックホールこれらの神秘的な宇宙物体が実際に荷電粒子のガス流を放出するという新たな間接的証拠を提供した、とScience Alertは報じている。物理学者たちは、彼らによって作り出されたブラックホールアナロジーは、スティーブンホーキングによって予測された、同じ名前の放射線のために必要な前提条件である温度を持っていると主張します。

ブラックホールは何も放出しません。それとも放射しますか?

一般相対性理論(GTR)によれば、ブラックホールから逃げることはできません。それらの重力は非常に大きいので、宇宙で最も速いものである光でさえ、その影響から抜け出すのに十分な速度を生み出すことができません。したがって、GRによれば、ブラックホールはいかなる電磁放射も放出することができない。

しかし、1974年にHawkingによって提案されました。理論によれば、量子力学の法則を問題に追加すると、ブラックホールは実際に何かを放射する可能性があります。これは、Hawking自身にちなんで名付けられた、理論的なタイプの電磁放射です。

この架空の放射線はブラックホールの温度によって生成される黒体放射は、その質量に反比例します。科学者はそれを直接見つけることができませんでした。最近、ブラックホールの最初の本物の写真が撮られたので、すべてがまだ先です。それにもかかわらず、物理学者は、もしそれが存在するのであれば、私たちの現代の科学機器を使って見つけるには弱すぎると信じる。

ブラックホールの温度を測定することも容易ではありませんタスク。太陽の質量をもつブラックホールはたった60ナノケルビンの温度を持つでしょう。吸収する宇宙マイクロ波背景放射は、それが放射するホーキング放射よりはるかに高いでしょう。さらに、ブラックホールのサイズが大きいほど、その温度は低くなります。

Hawkingの仮定をテストするために、イスラエル工科大学は、ブラックホールの最も近い「アナログ」を使って実験を行いました。

ホーキング放射線は本当ですか?

彼はイスラエルの物理学者ジェフによって発明されました。2016年のSteinhauerは、冷たいルビジウム原子のBose凝縮物(ほぼ絶対温度ゼロまで冷却)で、その一方の領域では原子は超音速で移動し、もう一方の領域では非常にゆっくり移動します。移動すると、凝縮物は光(光子)の代わりに音(フォノン)を捕らえるいわゆる音響ブラックホールを作ります。この領域に入る大量の音は、もうそこから出ることができないので、一種の「音響イベントの地平線」と交差します。ブラックホールの音響的類似物の特性を研究して、専門家はそれらが理論モデルに近く、ホーキング放射の存在を意味すると結論を下しました。

Steinhauerとの2016年の実験にまだ入る彼らの同僚は、一対のもつれたフォノンがブラックホールの彼らのアナログの出来事の音響の地平線に現れるかもしれないことを実証することができました。同時に、対を成すもう1つのフォノンが、高速凝縮物のためにブラックホールのアナログによって吸収される可能性があります。

それは今年の初めに別のことに注意する必要がありますUlf Leonhardtの指導の下、Weizmann Instituteのイスラエルの物理学者のグループが、独自のブラックホールの類似体を作成しました。そこでは、ファイバーテクノロジーがイベントの地平線の基盤として使用されました。それから科学者たちは、同様の観測結果を統計的異常と考えました。しかしながら、Steinhauerグループの新しい実験はそうではないことを証明した。新しい実験の結果は、一方の光子が仮想空間に投げられ、もう一方の光子が仮想ブラックホールに吸収されることをもう一度示しました。 LeonhardtはSteinhauer Groupの成功についてすでにコメントしています。

「私はこの結果についてジェフにお祝いの言葉を述べます。これは私たちの科学界全体にとって非常に重要なステップです。科学者は、Physics World誌の記事で、このことを本当に誇りに思うべきです。

「科学者の仕事の主な革新は彼らは放出された放射線の温度を抽出するために使用するうまく設計された検出回路。 Silke Weinfurtnerは、イスラエルの科学者の研究結果とノッティンガム大学の数学の結果についてコメントしている。

Hawkingが正しかったという証拠は増えていますが、アナログブラックホールの温度を決定するためのこの新しい方法は、ブラックホールの熱力学をより深く理解するのに役立ちます。

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