Физики создали чёрную дыру из света и обнаружили обратную реакцию излучения Хокинга
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Физики получили излучение Хокинга от смоделированной чёрной дыры из света в оптическом волокне и впервые наблюдали его обратную реакцию на саму дыру. Эксперимент, опубликованный 1 июля в Nature, подтвердил тепловой спектр излучения даже в режиме, где стандартная теория должна нарушаться. Результат даёт редкое представление о взаимодействии квантовой физики, общей теории относительности и термодинамики.
Эксперимент
Международная группа использовала настольную установку с оптическими волокнами для создания аналога чёрной дыры из света. Движущаяся среда — импульс света, изменяющий показатель преломления волокна, — действовала как горизонт событий, захватывая второй зондирующий импульс. Исследователи обнаружили излучение Хокинга и его обратную реакцию — энергетическую обратную связь, изменяющую форму дыры. Исследование под руководством Ульфа Леонхардта из Института Вейцмана опубликовано в Nature 1 июля.
Подтверждение излучения Хокинга
Испущенный свет соответствовал предсказанию Хокинга: тепловое свечение с определённой температурой и спектром, затухающим на высоких частотах. Это выполнялось даже в режиме, где обычное описание чёрной дыры должно нарушаться. Излучение Хокинга, предсказанное в 1974 году, возникает на стыке квантовой механики, общей теории относительности и термодинамики — трёх обычно несовместимых теорий.
Значение для испарения чёрных дыр
Наблюдаемая обратная реакция — первый намёк на крошечный толчок, который может заставить реальные чёрные дыры медленно испаряться. Астрономы никогда не обнаруживали излучение Хокинга от настоящих чёрных дыр из-за его слабости. Лабораторные аналоги позволяют физикам проверять соответствующие уравнения в контролируемых условиях.
Что дальше
Команда планирует усовершенствовать аналог для изучения более сильных обратных реакций и проверки дополнительных предсказаний теории Хокинга. Остаётся неясным, можно ли распространить результаты на реальные астрофизические чёрные дыры или на квантово-гравитационном масштабе возникнет новая физика.
1 источник
Физики создали чёрную дыру из света и обнаружили обратную реакцию излучения Хокинга
