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科學家創造微型黑洞證實“霍金輻射”理論

2019-06-04 10:28:59  來源:新浪科技

北京時間6月4日消息,據國外媒體報道,在第一張黑洞照片證實了愛因斯坦提出的理論之后,科學家開始驗證已故科學家斯蒂芬·霍金的研究理論。

在《自然》雜志上發表的一篇論文中,科學家表示,我們現已證實了霍金的同名理論——“霍金輻射”。該理論假設黑洞從其表面釋放的輻射是由量子物理和重力等多種因素作用下形成的。為了驗證這一理論,以色列理工學院的科學家轉向聽起來非常瘋狂的科學實驗——在實驗室創造微型黑洞。

由于缺乏能夠遠距離觀測黑洞周圍輻射的科學設備,研究人員使用一種叫做“玻色-愛因斯坦”冷凝態量子材料來模擬黑洞。這種材料是使用激光捕獲銣物質形成的,類似于黑洞,它會產生一個“不返回點”,除了不消耗光,該物質還會影響聲音。

同樣,像黑洞一樣,聲音作為光的替代物,在遇到“玻色-愛因斯坦”冷凝態量子材料時會有兩種選擇:一種是遠離該材料,另一種是進入該材料,然而一旦進入該材料就無法逃脫。

這項模擬結果與霍金預測完全一致,2016年,這些研究人員已經觀測到霍金輻射的初步證據,而他們的第二個證據,也就是當前進行的這項實驗能夠證實霍金輻射的一些特征。

在另一項研究中,近期科學家首次成像一個黑洞,獲得黑洞第一張照片,目前科學家最新實驗表明,“霍金輻射”理論是正確的。在這項最新觀測結果中,關于黑洞類似物熱光譜和產生波長的讀數,兩者都與霍金的預測相符。

研究人員指出,目前通過實驗可以證實霍金的計算都是正確的。我們的發現似乎也支持霍金關于黑洞悖論的理論,即黑洞消耗的物質是否完全消失。

黑洞悖論使廣義相對論與霍金關于量子物理學的發現產生對立,雖然相對論規定能量不能被摧毀,只能被轉移,但是霍金輻射似乎表明能量是可以被消除的,如何調和這一矛盾仍然是理論物理學家們爭論不休的問題之一,至于霍金輻射,最新實驗為其存在提供了迄今最有力的證據,但仍然缺乏絕對證據,因為從來沒有人在實際黑洞中觀察到該現象。

研究人員表示,他們計劃繼續進行這項實驗,希望在科學分析真實情況之前,能夠更深入地了解輻射如何隨著時間變化。(葉傾城)

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