ブラック ホールの事象の地平線をモデル化するために つのファイルで一連の原子を使用して、物理学者は私たちが呼ぶものと同等のものを観察しました。 ホーキング放射 – ブラックホールの時空ギャップによって引き起こされる量子ゆらぎの摂動から生まれた粒子。
これは、宇宙を説明するための つの現在相容れない枠組みの間の矛盾を解決するのに役立つ可能性があると彼らは言います。それは、時空として知られる連続場として重力の振る舞いを説明する一般相対性理論と、離散粒子の振る舞いを説明する量子力学です。数学の確率を使用する普遍的に適用できる量子重力の統一理論を作成するには、これらの つの相容れない理論がうまくいく方法を見つけなければなりません。
これがブラック ホールの出番です。おそらく、宇宙で最も奇妙で極端な天体です。 これらの巨大な物体は信じられないほど密度が高いため、ブラック ホールの質量の中心から一定の距離では、宇宙のどの速度でも脱出するのに十分ではありません。 光速でも。 ブラックホールの質量に依存するこの距離は、 事象の地平線. オブジェクトがその境界を超えると、その運命に関する重要な情報が何も返されないため、何が起こるか想像することしかできません。
しかし1974年、スティーブン・ホーキングは、事象の地平線によって引き起こされる量子ゆらぎの中断が、熱放射に非常によく似たタイプの放射をもたらすことを示唆しました。 このホーキング放射が存在する場合、弱すぎて検出できません。 宇宙のシューという音からそれを切り離すことは決してできないかもしれません. しかし、実験室の条件下でブラックホールの類似物を作成することで、その特性を調べることができます。
これは以前にも行われていましたが、オランダのアムステルダム大学のロッタ・メルテンスが率いる昨年発表された研究では、物理学者は何か新しいことをしました。 原子の一次元鎖は、電子がある位置から別の位置に「ジャンプ」するための経路として機能しました。 これらのジャンプの発生しやすさを変えることで、物理学者は特定の特性を消滅させ、電子の波状の性質を妨げる一種の事象の地平線を効果的に作成することができました.
この偽の事象の地平線の効果は、ブラック ホールの同等のシステムの理論上の期待を満たす温度上昇を生み出しましたが、それはチェーンの一部が事象の地平線を超えて伸びた場合に限られます。 これは、事象の地平線を横切る粒子のもつれがホーキング放射の発生に重要な役割を果たしていることを意味している可能性があります。
シミュレートされたホーキング放射は、特定の範囲のスパイク振幅に対してのみ熱的であり、「フラット」であると想定された特定のタイプの時空をシミュレートすることから始まったシミュレーションでは. これは、重力の影響下で時空の曲率が変化する特定の状況でのみ、ホーキング放射が熱的になり得ることを示しています。
これが量子重力にとって何を意味するのかは明らかではありませんが、このモデルは、ブラック ホール形成の野生のダイナミクスの影響を受けない媒体でのホーキング放射の出現を研究する方法を提供します。 また、非常にシンプルであるため、幅広い実験設定で使用できると研究者は述べています。
「これは、基本的な量子力学の側面だけでなく、凝縮された物質のさまざまな条件での重力とゆがんだ時空を研究する機会を開くことができます」と物理学者は彼らの記事で説明しています.
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