科学家首次在实验室中观察到“霍金辐射”效应:黑洞向外发射微弱粒子(2)

时间:2016-08-21 14:13:32 来源:川北在线整理

  而他的 研究结果显示,这些声子都是一对相互关联的声子中的一个,因此证实了霍金辐射的量子效应。

  在黑洞中,事件边界是一个清晰的平面或边缘,进入了事件边界之后,任何光线都无法从中逃脱,因为其中的逃逸速度已经超过了光的速度。

  斯泰恩豪尔教授利用一种名叫玻色-爱因斯坦凝聚物的材料,在实验室中创造了与黑洞相同的条件,只不过捕获的是声音、而非光线。

  在两年前的实验中,他发现构成声波的能量的确如霍金所言,会从黑洞中“渗漏”出来。而如今他更进一步,用实验证明了这些能量也符合量子物理的表现模式。在边界内部的粒子运动速度要慢于声速,因此声子无法从中逃脱。

  “想象你在游泳,但游动的方向与水流相反,而且水流的速度比你游动的速度要快,”斯泰恩豪尔教授描述道,“这样一来,声子永远也不可能抵达事件边界。”

  在做了4600次相同的实验、持续进行了六天之后,斯泰恩豪尔教授终于观察到了黑洞创造出声子的过程。

  他发现相互配对的两个声子与事件边界之间的距离都是彼此相等的,并且他观察到这一现象的次数足够多,说明这些声子的确是“相互关联”的,这也是他首次在实验室中观察到霍金辐射的量子效应。

  此次发现具有十分重要的意义,因为从黑洞中逃逸的粒子与被拉进黑洞中的粒子是相互纠缠的,这是霍金辐射的一个关键特征,而且此前从未被观察到过。

  然而,由于霍金辐射极其微弱,我们不可能测量出黑洞中释放了多少霍金辐射。

投稿:chuanbeiol@163.com
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