yleinen

"Äänen musta aukko" auttaa ratkaisemaan Stephen Hawkingin laatiman paradoksin

Mustat reiät ovat edelleen yksi niistäsalaperäisiä esineitä maailmankaikkeudessa. Kun heidän olemassaolonsa oli vain vähän, he uskoivat. Ja tosiasia, että ne ovat todellisuudessa, kuvattiin vain eri fyysisissä malleissa. Kysymys on siitä, miten tutkia, mikä sijaitsee planeetallamme miljoonien valovuosien etäisyydellä? Ehkä vastaus siihen voi antaa "äänen mustan aukon", joka myös auttaa ratkaisemaan yhden paradokseista, jotka ovat syntyneet Stephen Hawkingin tutkimuksen aikana. Mutta mikä on "äänen musta aukko"? Selvittäkää se.

Ensin meidän täytyy mennä historiaan. Vuonna 1974 Stephen Hawking ehdotti, että musta reikä ei olisi todella musta. Sen musta väri johtuu siitä, että painovoima tapahtumakentän alueella on niin voimakas, että jopa valonsäteet eivät pysty voittamaan tätä vaikutusta. Samalla Hawking oletti, että tapahtuma-horisontin avaruus-aikarakenne kokisi ”kvanttivärähtelyt”. Toisin sanoen tällä hetkellä hiukkasten ja anti-partikkelien parit voidaan vapauttaa painovoiman vaikutuksista ja ne näkyvät tapahtumakentän molemmilla puolilla.

Tätä prosessia kutsuttiin Hawking Radiationiksi. "Kvanttivärähtelyistä" johtuen mustan aukon tyhjiössä syntyvät hiukkas-antihiukkasparit näkyvät mustan aukon tapahtumakentän lähellä ja yksi niistä "putoaa" mustan reiän sisällä ja toinen "lentää". Energian säilyttämislainsäädännöstä seuraa, että tapahtuman horisontin jälkeen "pudonnut" hiukkasella on oltava negatiivinen energia, kun taas "lennossa" on oltava positiivinen energia. Toisin sanoen mustat reiät menettävät energiaa, kun niitä päästetään. Ne haihtuvat hitaasti ja kutistuvat lopulta kokonaan.

Mikä on mustien reikien paradoksi

Ongelmana on, että Hawkingin laskelmien mukaanmustan aukon säteily on satunnainen. Tämä tarkoittaa, että haihtuva musta aukko tuhoaa informaation, ja kvanttifysiikka perustuu olettamukseen, että tieto ei koskaan kadota. Tämä on tärkein paradoksi, joka päättyi mustien reikien luonteeseen.

Myös mielenkiintoinen: "Ensimmäinen todellinen valokuva mustasta aukosta"

Mikä on “Sound Black Hole”?

Monta vuotta sitten teoreettinen fyysikko Bill Unruhväitti, että Hawkingin ajatuksia mustan aukon tapahtumien näkökulmista olisi sovellettava myös "äänihorisontteihin". Äänihorisontti on karkeasti tapahtuman horisontin analogi, jota sovelletaan ääniaalloihin ja jonka ainoa ero on se, että valon nopeutta käytetään mustien reikien nopeusyksikkönä ja äänen nopeuden äänen mustiin reikiin.

Vuonna 2016 Jeff Steinhauer Technionista(Israel Institute of Technology) Israelissa sijaitsevassa Haifan kaupungissa, yhdessä kokeista luotiin edellytykset hyvin "äänihorisontin" syntymiselle, mikä kiihdytti rubidium-87-atomien nestettä yliäänenopeuteen. Samana vuonna havaittiin Hawking Radiationin analogi. Äänen kvanttiyksiköt, nimeltään phonons, ilmestyivät pareittain, ja yksi phonon oli suunnattu liikkuvan nesteen virtausta pitkin, kun taas toinen meni ylöspäin ja juoksi pois.

Nyt, kolme vuotta myöhemmin, parannettiinLaite salli "tarkistaa Hawkingin ennusteet". Uudessa työssään Steinhauer ja kolme hänen työntekijäästään huomasivat, että heidän äänen säteilynsä ei sisällä mitään tietoa.

”Löytö antaa meille vihjeitä tiedoistaparadoksi. Spektrin terminen muoto viittaa siihen, että Hawking-säteily ei sisällä mitään tietoa. Siksi meidän on etsittävä tietoa muualta sen ratkaisemiseksi. "


"Äänen" ja "avaruuden" mustien reikien vertailu

Keskeinen kysymys on, onkoharkitse mustan reiän tapahtumien horisontin avaruusaikaa jatkuvana. Uudet tiedot vahvistavat, että nesteen tapauksessa, jonka virtaus, kuten hyvin tiedetään, on jatkuvaa, paradoksi jatkuu edelleen, koska "äänen mustan reiän" energia vähenee, mikä johtaa tietojen menetykseen.

Mutta on olemassa suuri isku: nesteille mahdollinen tila ei ehkä toimi avaruusaikana, joka ei välttämättä ole jatkuvan kurssin mustan reiän tapahtumakentän alueella. "Keskeytetyn" ajanvirran läsnäolo tapahtumakentän alueella voisi selittää tiedonhäviöön liittyvän paradoksin, koska tässä tapauksessa Hawking Radiationin tuottamat hiukkasparit eivät häviä ilman jälkiä, vaan yksinkertaisesti "menevät toiseen tasoon".

Joten jos onnistut mallintamaan"Jatkuva" virtaus "mustan mustan reiän" kokeiden puitteissa, voimme ratkaista paradoksin, joka liittyy mustan reiän tapahtumakentän alueella näkyvien tietojen katoamiseen.

Keskustele tästä ja muista uutistoimistoistamme keskustele viestissä.

Facebook -ilmoitus EU: lle! Sinun täytyy kirjautua sisään nähdäksesi ja julkaistaksesi FB -kommentteja!