"Лазер черной дыры" может наконец-то осветить неуловимое излучение Хокинга

Ученые приближаются к тому, что смогут обнаружить излучение Хокинга -- неуловимое тепловое излучение, которое, как считается, производится горизонтом событий черной дыры.

Однако просто понять концепцию этого излучения сложно, не говоря уже о его обнаружении, рассказывает издание Science Alert.

В новом предложении предлагается создать особый вид квантовой схемы, которая действовала бы как "лазер черной дыры", по сути имитируя некоторые свойства черной дыры. Как и в предыдущих исследованиях, идея заключается в том, что эксперты могут наблюдать и изучать излучение Хокинга, даже не смотря на настоящие черные дыры.

Основной принцип относительно прост. Черные дыры – это объекты, которые так деформируют пространство-время, что даже волна света не может убежать. Замените пространство-время на какой-то другой материал (например, воду) и дайте ему течь достаточно быстро, чтобы волны, проходящие через него, были слишком медлительны, чтобы вырваться, и вы получите довольно примитивную модель.

Многие из примеров также могут включать эквивалент "белой дыры" – своеобразной обратной черной дыры, куда волны могут только убежать, но не могут войти.

В этой новейшей попытке создать такую ​​дыру исследователи предлагают использовать материал со структурой, который не встречается в природе, спроектирован таким образом, чтобы частицы внутри него могли двигаться быстрее, чем свет, проходящий сквозь него.

"Элемент метаматериала дает возможность излучению Хокинга путешествовать туда и обратно между горизонтами", - говорит физик Харуна Катаяма из Университета Хиросимы в Японии.

Целью является усиление излучения Хокинга настолько, чтобы его можно было измерить, а для достижения этой цели Катаяма также использует так называемый эффект Джозефсона – явление, когда создается непрерывный поток тока, не требующий напряжения.

Благодаря использованию метаматериала и помощи эффекта Джозефсона это предложение обещает выйти за рамки предыдущих попыток теоретизировать, как может выглядеть лазер черной дыры, даже если на самом деле его еще предстоит создать.

Новости по подобной теме:

		Обнаружена сверхмассивная черная дыра, активность которой чрезвычайно быстро угасла
		С помощью рентгеновских телескопов выяснили, почему черные дыры «замедляют» свой рост
		Анализ гравитационных волн показал, что черная дыра и нейтронная звезда перед слиянием вращались по странной траектории

В исследовании предполагается, что такая схема потенциально может создать так называемый солитон – локализованную и самоусиляющююся форму волны, способную удерживать свою скорость и форму до тех пор, пока система не будет разрушена внешними факторами.

"В отличие от ранее предложенных лазеров черной дыры, наша версия имеет полость черная дыра/белая дыра, образовавшуюся в пределах одного солитона, где излучение Хокинга выпускается вне солитона, чтобы мы могли его оценить", - говорит Катаяма.

В конце концов, система позволила бы математически измерить квантовую корреляцию между двумя частицами – одной внутри и одной за пределами горизонта событий, без необходимости наблюдать за ними одновременно.

Именно так, как считается, излучение Хокинга производится в виде запутанных пар частиц. Его открытие приблизило бы нас к единой и круговой теории всего, которая соединила бы квантовую механику и общую теорию относительности.

Остаются вызовы для того, чтобы сделать этот лазер черной дыры реальностью, но если ученые смогут правильно его настроить, это может не только позволить нам наблюдать излучение Хокинга – это также может дать нам инструменты для управления им, открывая целый ряд новых возможностей.

"В будущем мы хотели бы разработать эту систему для квантовой связи между различными пространство-временами с помощью излучения Хокинга", - говорит Катаяма.

Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• Черные дыры