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为了测试霍金辐射,如何在实验室中创造出黑洞类似物?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-02-18 09:01:58

为了测试霍金辐射,如何在实验室中创造出黑洞类似物

尽管理论上黑洞会吞噬它们接触到的所有东西,而且没有任何东西能够逃脱它们的引力,但理论上它们可能会发射出辐射。黑洞的霍金辐射比微波背景辐射要弱。因此,它将很难被探测到,这甚至还没有考虑到离我们最近的可能是1500光年外的V723 Monocerotis。这就是为什么科学家们一直试图用声音来创造黑洞的类似物,这样霍金辐射效应就可以在所有的测试。

玻色-爱因斯坦凝聚态是由铷原子的冷却云构成的,因此它们占据相同的量子态,可以代表时空的量子性质。而不是像真实的黑洞那样使用光子,而是使用声子或声音的扰动。为了模拟视界,玻色-爱因斯坦凝聚态被拉伸,使其表现得像一个一维系统。通过使用激光,在玻色-爱因斯坦凝聚态中产生了一个临界跃迁。在一边,它的流速比声速快,在另一边,它的流速比声速慢。

这样,声子就无法通过,因为在凝结物流动速度快于声速的那一边,声子的速度要慢一些,这就产生了类似于真实黑洞视界的现象。光子霍金辐射的声子类似物开始自发地出现在凝聚态中。此外,它们密度的相关性是它们类纠缠态的证据。整个系统的行为与霍金辐射预测的行为并不完全相同,但已经足够接近于测试其概念。声子的行为就像人们预测的光子在真实黑洞视界附近的行为一样。
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