Jaderný fyzik jako první pozoroval Hawkingovo záření unikající z černé díry
16.8.2016, Jan Vítek, aktualita
Nature Physics přinesl výsledky studie astrofyzika Jeffa Steinhauera z Izraelského technologického institutu. Ten vytvořil model černé díry, jež namísto světla pohlcuje zvuk a jako první mohl pozorovat spontánní únik Hawkingova záření.
Černé díry známe jako velice malé a hmotné objekty, jež dokáží pohltit vše ze svého okolí, či spíše téměř vše. Stephen Hawking v roce 1974 přinesl teorii, dle níž by černé díry neměly vcucnout absolutně vše. Díky kvantovým efektům u horizontu událostí mají některé částice unikat, což je označováno také jako vypařování černých děr. Právě Hawkingovo záření má způsobit to, že malé černé díry se poměrně rychle vypaří až nakonec zcela zmizí s výbuchem záření, a tak každá černá díra neschopná pohlcovat hmotu je odsouzena k zániku. Tolik k teorii.
profesor Steinhauer a jeho "stolní černá díra"
Jaderný fyzik Jeff Steinhauer si postavil v Technionu, Izraelském technologickém institutu, stolní model černé díry, která však pohlcuje zvuk a ne světlo. Tvoří ji velice tenký sloupec tekutiny udržovaný v prostoru laserovými paprsky, přičemž tato tekutina se ve svém omezeném prostoru pohybuje rychleji než zvuk. To znamená, že dle teorie by z ní neměly uniknout žádné zvukové vlny, až na formu Hawkingová záření. To v našem případě představuje pár zvukových vln, z nějž jedna zamíří do černé díry a druhá ven, stejně jako by měly kvantově provázané částice v případě opravdových vesmírných černých děr. V jejich případě jde ale o slabý efekt, který nemáme šanci pozorovat při sledování vesmíru, ale v laboratorních podmínkách je to zcela jiné.
Hawking uváděl, že zmíněný pár částic má být kvantově provázaný, což měl Steinhauerův experiment také potvrdit. Sledování mnoha párů zvukových vln ukázalo, že všechny měly naprosto stejnou energii, přičemž jedna byla pozitivní a druhá negativní, což připomíná právě částice hmoty a antihmoty "opravdových" černých děr.
Steinhaureův cíl je "naučit se o černých dírách vše, co můžeme", protože jde o jeden z kroků, jak zcela pochopit i gravitaci. Jeho model zvukové černé díry mu přitom trval dlouhých sedm let, v jejichž průběhu nedělal nic jiného. Svou nejnovější studii má podpořenou 4600 experimenty, které zabraly více než 14 hodin testování a měření.
Zdroj: Astronomy
profesor Steinhauer a jeho "stolní černá díra"
Jaderný fyzik Jeff Steinhauer si postavil v Technionu, Izraelském technologickém institutu, stolní model černé díry, která však pohlcuje zvuk a ne světlo. Tvoří ji velice tenký sloupec tekutiny udržovaný v prostoru laserovými paprsky, přičemž tato tekutina se ve svém omezeném prostoru pohybuje rychleji než zvuk. To znamená, že dle teorie by z ní neměly uniknout žádné zvukové vlny, až na formu Hawkingová záření. To v našem případě představuje pár zvukových vln, z nějž jedna zamíří do černé díry a druhá ven, stejně jako by měly kvantově provázané částice v případě opravdových vesmírných černých děr. V jejich případě jde ale o slabý efekt, který nemáme šanci pozorovat při sledování vesmíru, ale v laboratorních podmínkách je to zcela jiné.
Hawking uváděl, že zmíněný pár částic má být kvantově provázaný, což měl Steinhauerův experiment také potvrdit. Sledování mnoha párů zvukových vln ukázalo, že všechny měly naprosto stejnou energii, přičemž jedna byla pozitivní a druhá negativní, což připomíná právě částice hmoty a antihmoty "opravdových" černých děr.
Steinhaureův cíl je "naučit se o černých dírách vše, co můžeme", protože jde o jeden z kroků, jak zcela pochopit i gravitaci. Jeho model zvukové černé díry mu přitom trval dlouhých sedm let, v jejichž průběhu nedělal nic jiného. Svou nejnovější studii má podpořenou 4600 experimenty, které zabraly více než 14 hodin testování a měření.
Zdroj: Astronomy
