Стівен Хокінг мав рацію: чорні діри здатні випаровуватися

Найвідоміший учений XX століття Стівен Хокінг в1974 року зробив одне зі своїх найбільш незвичайних пророкувань: чорні діри здатні повністю випаровуватися. Протягом майже 50 років теорія вченого залишалася всього лише непідтвердженою гіпотезою. Однак останні дослідження говорять про те, що версія знаменитого дослідника могла бути вірною, а самі таємничі об'єкти у Всесвіті дійсно можуть випаровуватися.

Здається, чорні діри не вічні

Що таке чорна діра?

Чорна діра - це гігантська воронка,притягає абсолютно все, що зустрічається на її шляху. Сила тяжіння цього невидимого об'єкта настільки велика, що навіть світло не здатний покинути страшні обійми цього космічного монстра.

Відповідно до теорії Стівена Хокінга, чорні діри неє повністю «чорними», а замість цього фактично випускають частки. Хокінг вважав, що це випромінювання здатне поглинути стільки енергії і маси від чорних дір, що може навіть змусити їх зникнути. Незважаючи на те, що теорія Хокінга довгий час вважалася абсолютно недовідної, сучасні дослідження змогли показати, що нам зарано робити такі поспішні висновки.

Можливо, вам буде цікаво: Чорна діра в центрі нашої галактики збільшила свою яскравість в 75 разів за кілька годин

Однак зовсім недавно фізики змогли відшукатиневловиме випромінювання Хокінга і навіть відтворити його в своїй лабораторії. Хоча отримане випромінювання виявилося занадто слабо, щоб бути виявленими в космосі нашими сучасними приладами, фізики змогли побачити це випромінювання в аналогу чорної діри, яку вчені змогли створити в лабораторних умовах.

Що таке антиматерія?

Чорні діри мають настільки потужноюгравітаційної силою, що навіть дрібна частка світла - фотон, яка рухається зі швидкістю світла, не може втекти з лап цього космічного монстра. Хоча вакуум зазвичай вважається порожнім, невизначеність квантової механіки показує, що вакуум рясніє якимись віртуальними частинками, які здатні утворити таке екзотичне речовина, як антиматерія. Частинки антиматерії мають ту ж масу, що і їх матеріальні аналоги, але відрізняються протилежним електричним зарядом.

Це цікаво: Чорна діра в центрі нашої галактики збільшила свою яскравість в 75 разів за кілька годин

Вважалося, що відразу після появи пари такихгіпотетичних частинок, вони тут же зливаються один з одним. Однак, як виявилося, поруч з чорною дірою екстремальні сили гравітації не змушують частки взаємно знищуватися, а розтягують їх в протилежних напрямках, причому одна з частинок поглинається чорною дірою, а друга відлітає далеко в космос. Поглинена в результаті подібного процесу частка має негативною енергією, яка взаємодіє з чорною дірою і зменшує її енергію і масу. Якщо чорна діра гарненько зможе пообідати такими віртуальними частинками, то вона віддасть стільки енергії, що чорний монстр в кінцевому підсумку випарується.

Чи можна створити чорну діру в лабораторних умовах?

Для того, щоб відтворити аналог чорної діри влабораторії Ізраїльського технологічного інституту, фізик Джефф Штайнхауер і його колеги застосували надзвичайно холодний газ, званий конденсатом Бозе-Ейнштейна. Ця речовина вчені вирішили використовувати в цілях того, щоб змоделювати горизонт подій - своєрідної кордони всередині чорної діри, за межі якої ніщо не може втекти. У проточному потоці цього газу вони розмістили віртуальну перешкоду, створивши своєрідний «водоспад» з газу; коли газ перетікав крізь штучний водоспад, він перетворював потенційну енергію в кінетичну, в результаті починаючи рухатися швидше за швидкість звуку.

Перша штучна чорна діра була створена в Ізраїлі

Замість матерії і антиматерії, яківзаємодіють при аналогічному процесі в космосі, дослідники використовували пари квантових звукових хвиль або фононів. На одній зі сторін звукова хвиля мала можливість рухатися проти потоку газу, віддаляючись від водоспаду, в той час як фонон на швидкій стороні цього зробити не міг, так як був захоплений змодельованої «чорною дірою» з надзвукового газу.

Результат експерименту показав, що теоріяСтівена Хокінга дійсно проливає світло на загадку чорних дір: поступове поглинання чорними дірами частинок Хокінга веде до розсіювання галактичних монстрів.

Таким чином, саме ідея самого геніальноговченого XX століття зможе допомогти людям приручити одного разу колосальну енергію найнеймовірніших об'єктів Всесвіту, зробивши людську расу справжніми завойовниками галактики. А ось уже про це давайте-но спробуємо поміркувати в нашому Telegram-чаті.