Сићушна црна рупа научника доводи космос у лабораторију


Унутар своје лабораторије у Израелу, Јефф Стеинхауер прави микроскопске црне рупе. Ови предмети су само скромне мрље, без недостатка снаге усисавања стварне мртве звезде. Али Стеинхауер, физичар на истраживачком универзитету Тецхнион, уверава ме да их је конструисао математички да би скалирао. Зумирајте довољно далеко и видећете минијатурни хоризонт догађаја који поново поставља драму праве црне рупе.

Свака од ових ситних мрљица састоји се од 8.000 атома рубидијума који се Стеинхауер охладио на готово апсолутну нулу и затим је замахнуо ласером. Колективно, атоми теже око хиљаду појединачне бактерије.

У правој црној рупи, гравитација је толико јака да једном када пређете њен хоризонт догађаја, чак ни светлост не може побјећи. Стеинхауерова реплика, технички названа Босе-Ајнштајнов кондензат, има исто својство, али за звучне таласе. Прошле границе у мрљу не могу избећи звучне вибрације.

Јефф Стеинхауер прави ситне моделе црних рупа у својој лабораторији од атома рубидијума.Фотографија: ЈеффСтеинхауер / Тецхнион

Овај рад је пример нове врсте научног експеримента званог квантни симулатор. Квантни симулатори су малене реплике компликованих природних појава чије понашање се покорава правилима квантне механике. Квантни еквивалент изградње авиона за модел предвиђа како ће стварни млаз летјети, каже физичар Игнацио Цирац из Института Мак Планцк за квантну оптику.

Штајнхауер је, на пример, из своје квантне реплике сазнао да емитује звучне таласе аналогне светлосним таласима које праве црне рупе, које би требало да производе, познате под називом Хавкинг зрачење. Пошто је праве црне рупе толико тешко проучити, а Хавкингове зрачење је тако пригушено, истраживачи никада нису приметили зрачење у свемиру. Али звучни таласи у Стеинхауеровој симулацији понудили су неку подршку тој идеји.

У другом експерименту који је укључивао мрље од хладних атома, физичари на Универзитету у Чикагу симулирали су различито екстремно окружење – шта би било када би човек убрзао на милијарде г-ова. Теорија предвиђа да особа која убрзава оволико брзина треба да буде у могућности да види објекте који емитују светлост, зване Унрух зрачење.

Немогуће је толико убрзати особу у лабораторији; за један, они ће се срушити на зидове готово тренутно. Дакле, истраживачи су направили верзију сценарија на трзалишту – све остаје на свом месту, али они производе илузију лабораторије која се убрзава испред атома. „Као да смо се ставили у симулатор лета“, каже физичар Цхенг Цхин са Универзитета у Чикагу. "Мислите да возите млазни авион, али заиста сте само у лабораторији."