دانشمندان برای اثبات نظریه هاوکینگ سیاهچاله آزمایشگاهی ساختند

تیمی از فیزیکدانان دانشگاه آمستردام در هلند، افق رویداد یک سیاهچاله را در آزمایشگاه شبیه‌سازی کردند و شکلی از تشعشعات را مشاهده کردند که پیش از این برای اولین بار توسط استیون هاوکینگ مطرح شده بود.

به گزارش تکناک، این کشف می تواند به جامعه علمی کمک کند تا یک نظریه کاملاً جدید ایجاد کند و نظریه نسبیت عام را با اصول مکانیک کوانتومی تطبیق دهد.

تشعشعات هاوکینگ

محققان با استفاده از یک زنجیره تک فایلی از اتم ها افق رویداد سیاهچاله را در شرایط آزمایشگاه شبیه سازی کردند. اختلال در نوسانات کوانتومی ناشی از پاره شدن فضا-زمان سیاهچاله منجر به ایجاد ذراتی شد که خود را به شکل یک درخشش قابل مشاهده یا تابش هاوکینگ نشان داد.

برخی از دانشمندان بر این باورند که تابش هاوکینگ می تواند به پر کردن شکاف بین نظریه نسبیت عام و مکانیک کوانتومی کمک کند، که اصول کاملاً متفاوتی را نسبت به آنچه در جهان مشاهده میکنیم، در مقیاس خرد، نشان می دهد.

یکی از جاه طلبی های اصلی استیون هاوکینگ در زندگی این بود که به روی یک نظریه یکپارچه گرانش کوانتومی کار کند که بتواند این دو نظریه آشتی ناپذیر را متحد کند و به طور جهانی آن را به کار بُرد.

افق رویداد سیاهچاله ناحیه ای است که هیچ نور یا ماده ای نمی تواند از آن فرار کند. آنچه فراتر از آن نقطه اتفاق می افتد فقط در تئوری وجود دارد. تعدادی از این نظریه ها پیشنهاد می کنند که برخی از سیاهچاله ها ممکن است کرمچاله هایی باشند که میانبرهایی را برای مناطق دوردست کیهان فراهم می کنند.

شبیه سازی افق رویداد

در سال 1974، استیون هاوکینگ پیشنهاد کرد که وقفه های نوسانات کوانتومی در افق رویداد، نوعی تشعشع بسیار شبیه به تابش حرارتی را آزاد می کند. مشکل اینجاست که این تشعشع به احتمال زیاد بسیار ضعیف تر از آن است که از زمین شناسایی شود.

اینجاست که سیاهچاله شبیه‌سازی شده وارد می‌شود. گروهی از دانشمندان که به صورت ویژه برای این مطالعه در نظر گرفته شده بودند اقدام به تجزیه و تحلیل تشعشعات هاوکینگ به صورت شبیه سازی شده در آزمایشگاه کردند.

این اولین باری نیست که دانشمندان یک سیاهچاله را در آزمایشگاه شبیه‌سازی می‌کنند، اما دانشمندان هلندی توانستند در افق رویداد شبیه‌سازی‌شده خود وقتی شرایط خاصی ایجاد شد درخششی را مشاهده کنند.

زنجیره یک بعدی اتم ها به الکترون ها اجازه می داد از یک موقعیت به موقعیت دیگر پرش کنند. آنها توانستند سهولت انجام این جهش ها را تغییر دهند و نوعی افق رویداد را ایجاد کنند که با ماهیت موج مانند الکترون ها تداخل داشته باشد.

به گفته دانشمندان، این باعث افزایش دما شد که با پیش بینی های نظری مطابقت داشت، اما تنها زمانی که بخشی از زنجیره اتم ها فراتر از افق رویداد گسترش یافت آنها پیشنهاد می کنند که این می تواند به این معنی باشد که درهم تنیدگی ذرات در افق رویداد می تواند چیزی باشد که تشعشعات هاوکینگ را تولید می کند.

مدل محققان راهی را برای مطالعه تشعشعات هاوکینگ فراهم می کند که هرگز نبوده است، و جامعه علمی را به تحقق آرزوی استیون هاوکینگ برای ترکیب نظریه های نسبیت عام و مکانیک کوانتومی نزدیک تر می کند.