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科學家首次在實驗室中觀察到“霍金輻射”效應:黑洞向外發(fā)射微弱粒子(2)
時間:2016-08-21 14:13   來源:川北在線整理   責任編輯:沫朵

  而他的 研究結果顯示,這些聲子都是一對相互關聯(lián)的聲子中的一個,因此證實了霍金輻射的量子效應。

  在黑洞中,事件邊界是一個清晰的平面或邊緣,進入了事件邊界之后,任何光線都無法從中逃脫,因為其中的逃逸速度已經(jīng)超過了光的速度。

  斯泰恩豪爾教授利用一種名叫玻色-愛因斯坦凝聚物的材料,在實驗室中創(chuàng)造了與黑洞相同的條件,只不過捕獲的是聲音、而非光線。

  在兩年前的實驗中,他發(fā)現(xiàn)構成聲波的能量的確如霍金所言,會從黑洞中“滲漏”出來。而如今他更進一步,用實驗證明了這些能量也符合量子物理的表現(xiàn)模式。在邊界內部的粒子運動速度要慢于聲速,因此聲子無法從中逃脫。

  “想象你在游泳,但游動的方向與水流相反,而且水流的速度比你游動的速度要快,”斯泰恩豪爾教授描述道,“這樣一來,聲子永遠也不可能抵達事件邊界。”

  在做了4600次相同的實驗、持續(xù)進行了六天之后,斯泰恩豪爾教授終于觀察到了黑洞創(chuàng)造出聲子的過程。

  他發(fā)現(xiàn)相互配對的兩個聲子與事件邊界之間的距離都是彼此相等的,并且他觀察到這一現(xiàn)象的次數(shù)足夠多,說明這些聲子的確是“相互關聯(lián)”的,這也是他首次在實驗室中觀察到霍金輻射的量子效應。

  此次發(fā)現(xiàn)具有十分重要的意義,因為從黑洞中逃逸的粒子與被拉進黑洞中的粒子是相互糾纏的,這是霍金輻射的一個關鍵特征,而且此前從未被觀察到過。

  然而,由于霍金輻射極其微弱,我們不可能測量出黑洞中釋放了多少霍金輻射。

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