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霍金终于对了?科学家造出“声波”黑洞!或证明霍金辐射理论!

已故著名物理学家斯蒂芬·霍金有许多杰出的科学成果,如果从中挑一个最伟大,最有希望获得诺贝尔奖的,那无疑就是“霍金辐射”理论。通过将量子力学和广义相对论结合,霍金极富远见地预言黑洞并非绝对的黑,它也不是只进不出,而是缓慢的释放辐射,直至完全蒸发。

令人遗憾的是,由于人类目前的科技水平尚不足以造出黑洞,寻找早期宇宙产生的黑洞辐射迹象更是难上加难,霍金的这一天才理论始终无法得到证实。

发表于《自然》期刊的最新研究显示,物理学家在实验室里造出了一个“声波”黑洞,为霍金辐射理论提供了最新证据。这个模拟黑洞无法像真正的黑洞一样禁锢光线,但它可以禁锢声音,帮助科学家验证霍金辐射的理论模型。

研究人员使用聚焦激光束捕获了8,000个铷原子,将其冷却成为玻色-爱因斯坦凝聚体,再用激光增加玻色-爱因斯坦凝聚体一侧的势能,使其流动形成声波无法逃逸的“陷阱”。该实验用声音代替光,模拟了黑洞最重要的外部特征之一。

根据霍金辐射理论,成对的量子粒子无时无刻不在宇宙空间出现,旋即相互湮灭,但是如果它们恰好处于黑洞边缘,就会出现一个粒子被黑洞捕获,另一个粒子逃逸的现象,导致黑洞辐射。而在声波黑洞中,也出现了类似情况:一个声子落入声波黑洞,另一个逃逸出来。

通过测量黑洞内外的声子,研究人员发现声波黑洞的辐射温度大约为1开氏度的3.5亿分之一。以色列理工学院物理学家,研究作者Jeff Steinhauer表示,实验结果证明声波黑洞的辐射的确具有温度,温度数值和霍金辐射理论完全一致。

当然,宇宙中的黑洞是否同样如此尚不得而知。如果霍金的预言是正确的,那么意味着黑洞蒸发后,所有坠入黑洞的信息都将丢失,而这就是黑洞信息悖论急需解决的问题。

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来自:黄元昌5533  > 政经益和
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