Истраживачи са Универзитета Ст. Андревс у Шкотској, тврде да су нашли начин да симулирају хоризонт догађаја црне рупе - не помоћу нове космичке технике осматрања и не помоћу супер-рачунара са великим напајањем ... већ у лабораторији. Коришћењем ласера, дужине оптичких влакана и зависно од неке бизарне квантне механике, може се створити „јединственост“ која ће изменити таласну дужину ласера, синтетишући ефекте хоризонта догађаја. Ако овај експеримент може створити хоризонт догађаја, може се испитати теоријски феномен Хокингове радијације, што можда даје Стивену Хавкингу најбољу шансу за освајање Нобелове награде.
Па како створити црну рупу? У космосу, црне рупе настају падом масивних звезда. Маса звезде се срушила на једну тачку (након што је понестало горива и подлегла супернови) због масивних гравитационих сила које делују на тело. Ако звезда пређе одређену „границу масе“ (тј Цхандрасекхар лимит - максимум када маса звезде не може да подржи своју структуру против гравитације), она ће се срушити у дискретну тачку (сингуларност). Простор-време ће бити толико изобличено да ће сва локална енергија (материја) и зрачење) ће пасти у сингуларност. Удаљеност од сингуларности на којој чак ни светлост не може побјећи од гравитационог повлачења позната је као хоризонт догађаја. Судари честица високе енергије космичким зрацима који утичу на горњу атмосферу могу створити микро црне рупе (МБХ). Велики хадронски сударач (у ЦЕРН-у, близу Женеве, Швајцарска) такође може да произведе сударе довољно енергичне за стварање МБХ-а. Интересантно је да ако ЛХЦ може да произведе МБХ, теорија Степхена Хавкинга о „ходу радијацији“ може бити доказана уколико би настали МБХ скоро тренутно испарали.
Хокинг предвиђа да црне рупе емитују радијацију. Ова теорија је парадоксална, јер ниједно зрачење не може избећи хоризонт догађаја црне рупе. Међутим, Хавкинг теоретизира да су због кваре у квантној динамици настале црне рупе моћи производе зрачење.
Једноставно речено, Универзум омогућава стварању честица унутар вакуума, „позајмљујући“ енергију из своје околине. Да би се сачувала енергетска равнотежа, честица и њена античестица могу да живе само кратко време, враћајући позајмљену енергију врло брзо уништењем једна са другом. Све док искачу и излазе из квантног временског ограничења, они се сматрају „виртуалним честицама“. Стварање до уништења има нето нулту енергију.
Међутим, ситуација се мења ако се овај пар честица генерише на или близу хоризонта црне рупе. Ако један виртуални пар падне у црну рупу, а његов партнер се избаци ван хоризонта догађаја, они се не могу уништити. Обје виртуалне честице постат ће „стварне“, омогућавајући бјежећој честици да носи енергију и масу даље од црне рупе (заробљене честице се могу сматрати негативном масом, смањујући на тај начин масу црне рупе). Овако Хавкингова радијација предвиђа „испаравање“ црних рупа, јер се маса губи на овом квантном квару на хоризонту догађаја. Хавкинг предвиђа да ће црне рупе постепено испаравати и нестајати, плус овај ефекат ће бити најистакнутији за мале црне рупе и МБХ.
Дакле ... назад у нашу лабораторију Ст. Андревс ...
Проф Улф Леонхардт нада се да ће створити услове хоризонта догађаја црне рупе коришћењем ласерских импулса, могуће креирајући први директан експеримент за тестирање Хавкингове радијације. Леонхардт је стручњак за "квантне катастрофе", тачку у којој се таласна физика распада, стварајући сингуларност. На недавном састанку „Козмологија сусреће кондензовану материју“ у Лондону, Леонхардтов тим најавио је своју методу за симулацију једне од кључних компоненти окружења хоризонта догађаја.
Светлост путује кроз материјале различитим брзинама, у зависности од њихових таласних својстава. Сент Андревс група користи две ласерске зраке, једну спору, једну брзу. Прво, оптичко влакно се успорава споро ширећи импулс, а потом бржи пулс. Бржи импулс би требао „надокнадити“ спорији пулс. Међутим, како спор импулс пролази кроз медијум, он мења оптичка својства влакана, узрокујући успоравање брзог импулса. Ово се догађа са светлошћу док покушава да побегне из хоризонта догађаја - успорава се толико да постаје „заробљена“.
“Теоретским прорачунима показујемо да је такав систем способан да испита квантне ефекте хоризонта, нарочито Хавкингово зрачење. " - Из предстојећег рада групе Ст. Андревс.
Утицаји које два ласерска импулса имају на друге да опонашају физику унутар хоризонта догађаја звуче чудно, али ова нова студија може нам помоћи да схватимо да ли се МБХ генеришу у ЛХЦ-има и може гурнути Степхена Хавкинга мало ближе заслуженој Нобеловој награди.
Извор: Телеграпх.цо.ук
