•  

    pokaż komentarz

    Jedna z teorii Stephena Hawkinga sugerowała, że nie cała materia zbliżająca się do czarnej dziury wpada do środka - twierdził on, że w niektórych przypadkach, w których powstaną splątane pary cząstek, tylko jedna z nich wpadnie, podczas gdy druga uciekła. Uciekające cząstki nazwano promieniowaniem Hawkinga.

    Hawking przewidział również, że promieniowanie uciekające z czarnej dziury będzie promieniowaniem termicznym i że jego temperatura będzie zależała od wielkości czarnej dziury. Testowanie teorii było trudne ze względu na naturę czarnych dziur - jakiekolwiek promieniowanie wydostające się z nich byłoby zbyt słabe, aby je obserwować.

    Niestety fizycy nie są jeszcze w stanie wykryć promieniowania Hawkinga przy rzeczywistej czarnej dziurze, a tym bardziej potwierdzić jego spektrum cieplne. I najprawdopodobniej nie będą w stanie tego zrobić nawet w odległej przyszłości. Fakt, że czarne dziury astronomiczne mają bardzo niską temperaturę - na przykład, temperatura czarnej dziury z masą Słońca wynosi tylko 6 × 10^-8 Kelwina. Nawet najdokładniejszy teleskop nie widzi takiego promieniowania (ponieważ jest ono prawie miliard razy słabsze niż promieniowanie reliktowe).

    Niemożliwe jest również stworzenie miniaturowej czarnej dziury w laboratorium na obecnym poziomie technologicznym. Niemniej jednak w laboratorium możliwe jest skonstruowanie analogu czarnej dziury - systemu, który skutecznie symuluje horyzont zdarzeń i odpowiednio efekt Hawkinga.

    Jeden z pierwszych przykładów takiego systemu był teoretycznie rozważany już w 1981 roku przez Williama Unru; ogólnie rzecz biorąc, w tym przykładzie czarna dziura była symulowana przez zbieżny przepływ płynu. A od połowy ostatniej dekady, niektóre z proponowanych modeli zaczęto testować w ramach takich eksperymentów.

    Obecnie jeden z najbardziej wiarygodnych analogów promieniowania Hawkinga został zaobserwowany w 2016 roku przez izraelskiego fizyka Jeffa Steinhauera, który pracował z tzw. " głuchą ? / głuchoniemą ? dziurą".
    [Nie wiem jak to pojęcie przetłumaczyć prawidłowo na polski. W original "dumb hole" .
    Może jakiś kolega z profesjonalnym doświadczeniem w temacie pomoże.
    Anyway : Thanks from mountain :) ]

    Aby stworzyć taką dziurę, naukowiec otrzymał kondensat z zimnych atomów rubidu i podzielił go na dwa obszary.
    W jednym obszarze atomy poruszały się z prędkością poddźwiękową, w drugim obszarze, z prędkością naddźwiękową, granica oddzielająca obszary była analogiczna do horyzontu zdarzeń, a fonony (kwanty dźwięku) - analogi fotonów.

    Nazwa "głuchoniemej" dziury jest własnie z tym związana: fale dźwiękowe, które dostały się do obszaru "naddźwiękowego", nigdy go nie opuszczają. W rezultacie pary fononów, które rodzą się w pobliżu horyzontu zdarzeń, rozbijają się i tworzą charakterystyczny obraz korelacji. Mierząc te korelacje fizyk potwierdził, że promieniowanie z tego odpowiednika czarnej dziury przypomina promieniowanie Hawkinga.
    W tej pracy Steinhauer rozważał tylko pary fononów o stosunkowo wysokiej energii, podczas gdy reszta spektrum pozostawała niezmierzona.

    Aby zwiększyć dokładność, naukowcy powtórzyli eksperyment 7400 razy. Z jednej strony, w każdym eksperymencie fizycy mierzyli rozkład przestrzenny gęstości gazu i prędkości dźwięku, obliczali temperaturę Hawkinga za pomocą znanych wzorów i uśredniali wynik. Stwierdzona w ten sposób temperatura wynosiła około 0,351±0,004 nanokelwinav ( 0,035 miliardowych części kelwina).

    Z drugiej strony, dla każdego eksperymentu badacze obliczali funkcję korelacji gęstości, dokonali transformacji Fouriera, porównali ją z rozkładem Plancka, obliczyli temperaturę Hawkinga i ponownie uśredniali. Temperatura ta wynosiła około 0,348±0,017 nanokelwina. Innymi słowy, oba wyniki zbiegły się w granicach błędu eksperymentalnego. Dlatego fizycy uważają, że eksperyment ten jest nie tylko jakościowo, ale również ilościowo potwierdza termiczną naturę "głuchoniemej " dziury promieniowania Hawkinga.

    źródło: 9877897878789.png

  •  

    pokaż komentarz

    Kilka sprostowań odnośnie tłumaczenia (zawsze lepiej uściślić, żeby wszystko było jasne ( ͡° ͜ʖ ͡°)):

    Jeden z pierwszych przykładów takiego systemu był teoretycznie rozważany już w 1981 roku przez Williama Unru

    Williama Unruha - od efektu Unruha.

    Aby stworzyć taką dziurę, naukowiec otrzymał kondensat z zimnych atomów rubidu i podzielił go na dwa obszary.

    Ogólnie rzecz biorąc, bose-kondensat nie jest jedynym systemem,

    Oczywiście chodzi o kondensat Bosego-Einsteina. Wydaje mi się, że zawsze lepiej pisać pełną pooprawna nazwę, bo nie każdy musi wiedzieć czym jest ten kondensat.

    P.S. Nie chcę się czepiać, ale w tytule powinno być raczej "termiczne spektrum", a nie "termiczny spektr", aczkolwiek to tylko mało istotny szczegół.

    Sam eksperyment wydaje się być ciekawy, ale zgadzam się z ostatnim zdaniem w artykule:

    The work does not prove the theory, of course; the only way to do that will be to develop technology capable of actually measuring the radiation from a real black hole—but it does give the theory more credence.

  •  

    pokaż komentarz

    Czyli czarna dziura istnieje na Ziemi?

  •  

    pokaż komentarz

    To ja mam pytanie ni z gruchy ni pietruchy : jeżeli promieniowanie hawkinga dotyczyło by tylko par splątanych cząstek to nie powodowałoby ubytku
    masy tylko mniejsza pochlanialnosc coś jak liczenie strat skarbu państwa przez wykrycie nieodprowadzanego podatku , wiadomo że część cząstek może mieć orbity wewnątrz horyzontu zdarzeń , więc w zasadzie proszę o odpowiedź nie powiązana z wcześniejszymi informacjami : czy efekty grawitacyjne czarnych dziur mogą się różnić a wiec czy i też w takim razie każda czarna ma inny mikrosystem funkcjonowania ? Horyzonty czarnych dziur mogą być 100 razy większe niż układ słoneczny więc fizyczne warunki wewnętrzne muszę się różnić w zależności od masy , średnicy horyzontu itd. i w zasadzie czy horyzont musi zależeć od masy czy może się rozszerzać wg różnych współczynników ( ͡° ͜ʖ ͡°)