Аналог так называемого Хокингова излучения получен в лабораторных условиях. Парадоксальное предположение о том, что черные дыры все-таки что-то испускают, было высказано почти 40 лет назад, но до сих пор не имело экспериментального подтверждения. С подробностями — Physicsworld.com.
Известный британский физик-теоретик и космолог Стивен Хокинг (Stephen Hawking) высказал идею о так называемом испарении черных дыр в 1974 году. Он предположил существование процесса испускания черной дырой различных элементарных частиц, получившего название “излучение Хокинга”. Формированию этой гипотезы предшествовали визит ученого в Москву в 1973 году и его встреча с советскими физиками Яковом Зельдовичем и Алексеем Старобинским, которые на основании собственных выкладок утверждали, что в соответствии с принципом неопределенности квантовой механики (принципом Гейзенберга) вращающиеся черные дыры должны порождать и излучать частицы. В квантовой теории поля вакуум наполнен постоянно рождающимися и исчезающими флуктуациями различных полей, которые могут рассматриваться как некие “виртуальные”, причем парные, частицы. Если это происходит на краю черной дыры, в области под названием “горизонт событий”, то под воздействием сильнейшей гравитации черной дыры одна из частиц может быть утянута в черную дыру, а другая избежать этого и стать частью того самого Хокингова излучения.
Даниэле Фаччио (Daniele Faccio) из Университета Инсубрия (University of Insubria) с коллегами из других итальянских научных институтов воспользовался для своих опытов недавно смоделированной лабораторной системой, имитирующей поведение черной дыры. Этот аналог симулирует горизонт событий посредством сильного лазера, чье излучение влияет на показатель преломления среды, от которого зависит скорость распространения света. Как поясняет, сообщая об экспериментах Фаччио портал Physicsworld, при прохождении сильного лазерного излучения через стекло возникает пик показателя преломления, и тогда одни фотоны (частицы света) успевают продвинуться вперед, а другие, оставшиеся позади пика, только стремятся это сделать, но сдерживаются им, подобно тому, как замирает материя на горизонте событий черной дыры. Поместив детектор фотонов и спектрометр под определенным углом к лучу лазера, итальянские ученые пытались уловить фотоны, образующиеся спонтанно на горизонте событий. Ими были зарегистрированы сигналы фотонов с длиной волны от 850 до 900 нм. Методом исключения других излучений в этом диапазоне обнаруженные фотоны были приписаны Хокингову излучению. Статья Фаччио с соавторами будет опубликована в Physical Review Letters.
У экспертов есть некоторые возражения, которые касаются, в частности, того, что излучение, о котором пишут авторы, не является постоянным и находящимся в спектре излучения черной дыры как астрофизического объекта. То есть оно не вполне подходит под определение Хокингова излучения. Однако в целом сообщество принимает эти результаты без резкой критики и даже сулит Стивену Хокингу давно всеми ожидаемую Нобелевскую премию — в случае, если его гипотеза получит достоверное и общепризнанное экспериментальное подтверждение.
Нет комментариев