Promieniowanie Hawkinga z laboratorium
Stephen Hawking w roku 1974 próbując rozwiązać problemy teoretyczne z czarnymi dziurami wykoncypował, że obiekty te emitują promieniowanie (od jego nazwiska nazwane promieniowaniem Hawkinga) - jednak do tej pory nie udało się tego potwierdzić przez obserwacje. Teraz udało się je zaobserwować w miniaturowej czarnej dziurze stworzonej w laboratorium wewnątrz kondensatu Bosego-Einsteina.
Stephen Hawking w roku 1974 próbując rozwiązać problemy teoretyczne z czarnymi dziurami wykoncypował, że obiekty te emitują promieniowanie (od jego nazwiska nazwane promieniowaniem Hawkinga) - jednak do tej pory nie udało się tego potwierdzić przez obserwacje. Teraz udało się je zaobserwować w miniaturowej czarnej dziurze stworzonej w laboratorium wewnątrz kondensatu Bosego-Einsteina.
Promieniowanie to powstawać ma dzięki cząstkom wirtualnym, które w parach cząstka-antycząstka non-stop pojawiają się w próżni i w tym samym momencie ulegają wzajemnej anihilacji znikając praktycznie bez śladu. Zdaniem Hawkinga jeśli jedna z takich cząstek zostaje przechwycona przez horyzont zdarzeń czarnej dziury, drugiej - jej antycząstce - udaje się uciec i to właśnie ona stanowi promieniowanie Hawkinga.
Istnienie tego promieniowania jest dość logiczne jeśli spojrzymy na czarne dziury - gdyby nie ono, obiekty te zyskiwałyby masę w nieskończoność stając się niewyobrażalnie wielkie i masywne aż w końcu pochłonęłyby całą materię we wszechświecie. Jak doskonale wiemy tak się nie dzieje, ale z drugiej strony promieniowania Hawkinga nie udało się nam zaobserwować i ponadto w kontekście mechaniki kwantowej jego istnienie rodzi tzw. paradoks informacyjny czarnej dziury (promieniowanie to nie zawiera żadnej informacji, a zgodnie z podstawowymi prawami mechaniki kwantowe informacja nie może całkowicie zginąć).
Naukowcy próbują zatem od paru lat zasymulować czarną dziurę w laboratorium aby sprawdzić czy faktycznie będzie ona generować promieniowanie Hawkinga. Już 4 lata temu sztuka ta udała się zespołowi włoskich fizyków w układzie optycznym - jednak inni naukowcy mieli wątpliwości czy symulacja ta była u podstaw poprawna.
Teraz fizycy z Izraela użyli w tym celu kondensatu Bosego-Einsteina (BEC) - kwantowego zbioru cząstek, które utraciły swoją indywidualność i zaczęły się zachowywać jakby były jedną cząstką. I faktycznie - zasymulowana przez nich czarna dziura produkowała promieniowanie przewidziane przez Stephena Hawkinga (a właściwie jego matematyczny odpowiednik).
Na razie nie jest to zatem potwierdzenie stuprocentowe - lecz w obecnym stanie nauki jest to chyba najlepszy wgląd w promieniowanie Hawkinga jaki możemy uzyskać. Leżąca u podstaw prawdziwej czarnej dziury i tej zasymulowanej w BEC fizyka i matematyka jest taka sama, a uzyskane wyniki są tu zbyt podobne aby uznać je za przypadek.
Źródło:
