شبیه‌سازی سیاه چاله در آزمایشگاه

دانشمندان سیاه‌چاله‌ای را در آزمایشگاهی برای آزمایش نظریه چند دهه پیش استیون هاوکینگ ایجاد کرده‌اند.

کد خبر: ۱۱۵۰۷۸۱

تاریخ: ۲۶ آبان ۱۴۰۱ - ۱۲:۰۱

به گزارش  تابناک و به نقل از روزنامه سان، در یک مطالعه جدید، محققان توانستند شرایط یک سیاه‌چاله را در آزمایشگاه بازسازی کنند.

سیاه‌چاله مکانی نامرئی در فضا محسوب می‌شود که جاذبه آن چنان شدید است که حتی نور نیز نمی‌تواند از آن فرار کند.

گرانش در یک سیاه‌چاله به دلیل وجود ماده متراکم در یک فضای کوچک بسیار قوی است؛ این زمانی اتفاق می‌افتد که یک ستاره در حال مرگ باشد.

در این مطالعه، تیمی از دانشمندان از یک زنجیره تک فایلی از اتم‌ها برای شبیه‌سازی افق رویداد یک سیاه‌چاله استفاده کردند.

چیزی که بعداً مطرح شد، چیزی به نام «تابش هاوکینگ» است؛ نظریه‌ای که توسط فیزیکدان فقید استیون هاوکینگ ارائه شد.

تابش هاوکینگ چیست؟

تشعشعات هاوکینگ ذرات فرضی را توصیف می‌کند که در خارج از مرزهای سیاه‌چاله به دلیل اثرات کوانتومی نسبیتی پدید می‌آیند.

در حال حاضر، دو نظریه وجود دارد که هدفشان توضیح عملکرد درونی جهان ماست: نظریه نسبیت عام و مکانیک کواتوم.

در نسبیت عام، رویدادها پیوسته و قطعی هستند؛ به این معنی که هر علتی یک اثر خاص و محلی دارد.

با این حال در مکانیک کوانتومی، رویدادهایی که توسط برهمکنش ذرات زیراتمی ایجاد می‌شوند، به صورت پرش اتفاق می‌افتند، با نتایج احتمالی و نه قطعی.

اما اکنون، این شبیه‌سازی جدید سیاه‌چاله‌ها و نظریه تابش هاوکینگ ممکن است به متحد کردن این دو چارچوب کمک کند.

چگونه؟

در حال حاضر، ما هیچ راهی نداریم که بدانیم پس از عبور یک جسم از مرز سیاه‌چاله چه اتفاقی می‌افتد، زیرا هیچ اطلاعاتی به جهان بازگردانده نمی‌شود.

اما در سال ۱۹۷۴، استیون هاوکینگ گفت که این وقفه‌ها در نوسانات کوانتومی ممکن است منجر به نوعی تابش شود که ممکن است حاوی اطلاعاتی باشد.

و اکنون، به لطف این مطالعه جدید که نشان داد سیاه‌چاله از تابش «درخشنده» است، می‌توانیم با شبیه‌سازی آنالوگ‌ها در آزمایشگاه‌ها، خواص آن را تجزیه و تحلیل کنیم.

نویسندگان مطالعه می‌نویسند: «این می‌تواند مکانی را برای کاوش جنبه‌های مکانیکی کوانتومی بنیادی در کنار گرانش و فضازمان‌های منحنی در تنظیمات مختلف ماده متراکم باز کند».