Физики увидели хокинговское излучение от искусственной черной дыры
Черная прореха - область пространства c столь сильным гравитационным притяжением, что более того, свет не способен ее покинуть. Черные дыры возникают, например, при коллапсе массивной звезды. Граница черной дыры называется горизонтом событий.
В 1970-х годах английский астрофизик Стивен Хокинг выдвинул гипотезу, что черные дыры, несмотря на родное непреодолимое притяжение, неспешно испаряются, теряя энергию и массу. Этот квантовый результат становится возможен благодаря рождению пар частица-античастица вблизи горизонта событий. Возможен вариант событий, когда античастица, имеющая отрицательную полную энергию, падает в черную дыру, уменьшая тем самым ее энергию покоя и массу, а частица - улетает. Для стороннего наблюдателя сиё выглядит как излучение черной дыры.
Непосредственно отслеживать испарение черных дыр на практике невозможно: дыры за счет него имеют температуру, она до того мала, что зафиксировать ее астрофизики не могут. Поэтому для исследования хокинговского излучения (испарения) используются теоретические расчеты и аналоговое моделирование в лаборатории.
Жермен Руссо (Germain Rousseaux), Ульф Леонхардт (Ulf Leonhardt) и их коллеги применяли оборудование французской лаборатории GENIMAR, обыкновенно применяющееся для исследования влияния волн и течений на берега и на корпуса подводных лодок. В 30-метровом узком бассейне генерировались волны, направленные супротив сильного течения. Это, по взгляду исследователей, может считаться адекватной моделью процессов, предшествующих зарождению волн хокинговского излучения.
Согласно теории Хокинга, появлению таких волн предшествует существование волн двух типов: с положительной частотой и с отрицательной. Группа Леонхардта искала с помощью нескольких видеокамер как раз случаи изменения частоты водяных волн с положительной на отрицательную, чего прежде никто не делал.
Исследователям удалось зафиксировать таковые случаи, причем значительно больше, чем предсказывали теоретические вычисления. Чем объясняется расхождение с теорией, в то время как непонятно.
Недавно Леонхардт (известный кроме того своими работами по прочий модной теме - квантовой левитации) в составе иной группы занимался моделированием черных (и белых) дыр с помощью электромагнитных волн.
Опубликовано: 14 мая 2008