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科學(xué)家首次在實(shí)驗(yàn)室中觀察到“霍金輻射”效應(yīng):黑洞向外發(fā)射微弱粒子(2)
時(shí)間:2016-08-21 14:13   來源:川北在線整理   責(zé)任編輯:沫朵

  而他的 研究結(jié)果顯示,這些聲子都是一對(duì)相互關(guān)聯(lián)的聲子中的一個(gè),因此證實(shí)了霍金輻射的量子效應(yīng)。

  在黑洞中,事件邊界是一個(gè)清晰的平面或邊緣,進(jìn)入了事件邊界之后,任何光線都無法從中逃脫,因?yàn)槠渲械奶右菟俣纫呀?jīng)超過了光的速度。

  斯泰恩豪爾教授利用一種名叫玻色-愛因斯坦凝聚物的材料,在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造了與黑洞相同的條件,只不過捕獲的是聲音、而非光線。

  在兩年前的實(shí)驗(yàn)中,他發(fā)現(xiàn)構(gòu)成聲波的能量的確如霍金所言,會(huì)從黑洞中“滲漏”出來。而如今他更進(jìn)一步,用實(shí)驗(yàn)證明了這些能量也符合量子物理的表現(xiàn)模式。在邊界內(nèi)部的粒子運(yùn)動(dòng)速度要慢于聲速,因此聲子無法從中逃脫。

  “想象你在游泳,但游動(dòng)的方向與水流相反,而且水流的速度比你游動(dòng)的速度要快,”斯泰恩豪爾教授描述道,“這樣一來,聲子永遠(yuǎn)也不可能抵達(dá)事件邊界。”

  在做了4600次相同的實(shí)驗(yàn)、持續(xù)進(jìn)行了六天之后,斯泰恩豪爾教授終于觀察到了黑洞創(chuàng)造出聲子的過程。

  他發(fā)現(xiàn)相互配對(duì)的兩個(gè)聲子與事件邊界之間的距離都是彼此相等的,并且他觀察到這一現(xiàn)象的次數(shù)足夠多,說明這些聲子的確是“相互關(guān)聯(lián)”的,這也是他首次在實(shí)驗(yàn)室中觀察到霍金輻射的量子效應(yīng)。

  此次發(fā)現(xiàn)具有十分重要的意義,因?yàn)閺暮诙粗刑右莸牧W优c被拉進(jìn)黑洞中的粒子是相互糾纏的,這是霍金輻射的一個(gè)關(guān)鍵特征,而且此前從未被觀察到過。

  然而,由于霍金輻射極其微弱,我們不可能測量出黑洞中釋放了多少霍金輻射。

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