Ulf Leonhardt<\/a>, coautor al studiului \u0219i fizician la Institutul Weizmann de \u0218tiin\u021b\u0103 din Israel. \u201e\u00cen radia\u021bia Hawking-Bekenstein, fizica cuantic\u0103, relativitatea general\u0103 \u0219i termodinamica se \u00eent\u00e2lnesc \u2014 discipline care, de obicei, se afl\u0103 \u00een conflict unele cu altele.\u201d<\/p>\nConflictul este profund: relativitatea general\u0103 descrie spa\u021biul \u0219i timpul ca fiind uniforme \u0219i continue, \u00een timp ce mecanica cuantic\u0103 descrie o lume a salturilor discrete \u0219i imprevizibile \u2014 \u0219i nimeni nu a reu\u0219it s\u0103 le concilieze pe deplin pe cele dou\u0103.<\/p>\n
Tocmai aceast\u0103 combina\u021bie face ca radia\u021bia Hawking s\u0103 fie at\u00e2t de greu de studiat. Astronomii nu au observat niciodat\u0103 radia\u021bia Hawking provenind de la o gaur\u0103 neagr\u0103 real\u0103 \u0219i probabil c\u0103 nu o vor face niciodat\u0103; str\u0103lucirea este mult prea slab\u0103 pentru a putea fi detectat\u0103 \u00een cosmos. A\u0219adar, fizicienii au apelat la modele de laborator care respect\u0103 acelea\u0219i ecua\u021bii, construind analogii ale g\u0103urilor negre din ap\u0103 \u00een mi\u0219care, atomi ultra-reci \u0219i, a\u0219a cum se \u00eent\u00e2mpl\u0103 \u00een acest studiu, lumin\u0103.<\/p>\n
Construirea unei g\u0103uri negre din lumin\u0103<\/h2>\n
Secretul din spatele oric\u0103rui analog al unei g\u0103uri negre este un mediu \u00een mi\u0219care. \u201eImagina\u021bi-v\u0103 un \u00eenot\u0103tor \u00een mare, cu un curent mai rapid dec\u00e2t viteza cu care poate \u00eenota\u201d, a explicat Leonhardt. \u201eEl este luat de curent. Asta se \u00eent\u00e2mpl\u0103 dincolo de orizontul [evenimentului], \u0219i de aceea, \u00een mod normal, nimic nu poate sc\u0103pa din gaura neagr\u0103.\u201d<\/p>\n
Orizontul evenimentului unei g\u0103uri negre este limita la care acel curent \u2014 spa\u021biul \u00eensu\u0219i, \u00een via\u021ba real\u0103 \u2014 \u00eencepe s\u0103 se mi\u0219te mai repede dec\u00e2t poate c\u0103l\u0103tori orice. Pentru a-l recrea, echipa avea nevoie de un material care s\u0103 par\u0103 c\u0103 se deplaseaz\u0103 cu viteza luminii. Solu\u021bia lor a fost elegant\u0103: s\u0103 foloseasc\u0103 lumina pentru a crea \u201ematerialul\u201d.<\/p>\n
\u201e\u00cen optic\u0103 avem nevoie de un material care s\u0103 par\u0103 c\u0103 se mi\u0219c\u0103 cu viteza luminii\u201d, a spus Leonhardt. \u201ePentru aceasta folosim lumina \u00eens\u0103\u0219i \u2014 \u00een optica neliniar\u0103, lumina se comport\u0103 ca un material.\u201d<\/p>\n
\u00cen practic\u0103, cercet\u0103torii au emis un impuls intens \u0219i ultrascurt de \u201epompare\u201d \u00eentr-o fibr\u0103 sub\u021bire de cristal fotonic \u2014 un fir de sticl\u0103 str\u0103b\u0103tut de un model de canale minuscule de aer pe toat\u0103 lungimea sa, ceea ce le permite cercet\u0103torilor s\u0103 regleze cu precizie modul \u00een care lumina se deplaseaz\u0103 prin ea. Pe m\u0103sur\u0103 ce se deplasa, impulsul a modificat u\u0219or modul \u00een care sticla refracta lumina, cre\u00e2nd un \u201edenivelament\u201d \u00een mi\u0219care care se deplasa odat\u0103 cu acesta. Un al doilea impuls, mult mai slab, denumit \u201esond\u0103\u201d, s-a ciocnit apoi de acest front \u00een mi\u0219care. \u00cen locul \u00een care sonda nu a mai putut \u021bine pasul, s-a format un orizont artificial \u2014 \u0219i astfel a luat na\u0219tere analogul g\u0103urii negre.<\/p>\n
Cum au observat cercet\u0103torii fenomenul<\/h2>\n
Rezultatul a fost observat \u00een spectrul ultraviolet. Conform teoriei, radia\u021bia Hawking se formeaz\u0103 \u00een perechi: unul dintre parteneri scap\u0103, \u00een timp ce cel\u0103lalt, purt\u00e2nd energie \u201enegativ\u0103\u201d, este imaginea oglindit\u0103 care ar c\u0103dea \u00eentr-o gaur\u0103 neagr\u0103 real\u0103. \u00cen fibr\u0103, acel partener s-a manifestat sub form\u0103 de lumin\u0103 ultraviolet\u0103.<\/p>\n
\u201eAm num\u0103rat fotoni \u00een spectrul ultraviolet care corespund partenerilor radia\u021biei Hawking afla\u021bi dincolo de orizontul evenimentului\u201d, a explicat Leonhardt. \u201eAcestea au o lungime de und\u0103 de aproximativ 233 de nanometri. Acesta a fost semnalul nostru.\u201d<\/p>\n
La fel de important ca observarea str\u0103lucirii a fost \u00een\u021belegerea modului \u00een care aceasta a fost generat\u0103. Timp de ani de zile, cercet\u0103torii au presupus c\u0103 fibra genera radia\u021bia Hawking printr-o cascad\u0103 \u2014 un lan\u021b de etape separate \u00een care lumina este convertit\u0103 mai \u00eent\u00e2i \u00eentr-o form\u0103 intermediar\u0103, apoi \u00eentr-o alta, fiecare aliment\u00e2nd-o pe urm\u0103toarea, \u00eenainte ca radia\u021bia s\u0103 apar\u0103 \u00een cele din urm\u0103. Echipa a descoperit c\u0103, de fapt, o singur\u0103 interac\u021biune direct\u0103 \u00eendepline\u0219te aceast\u0103 sarcin\u0103, lumina de pompare \u0219i cea de sond\u0103 produc\u00e2nd perechea Hawking \u00eentr-o singur\u0103 etap\u0103 clar\u0103. Este o imagine mult mai simpl\u0103, despre care cercet\u0103torii au afirmat c\u0103 s-ar putea aplica \u0219i altor analogii \u0219i, poate, chiar g\u0103urilor negre reale.<\/p>\n
Deoarece energia trebuie s\u0103 provin\u0103 de undeva, generarea radia\u021biei Hawking ar trebui s\u0103 provoace o reac\u021bie de recul asupra sursei care a creat-o. \u00cen cazul unei g\u0103uri negre reale, aceast\u0103 reac\u021bie de recul reprezint\u0103 modul \u00een care aceasta pierde mas\u0103 \u0219i, pe parcursul unor perioade de timp inimaginabile, se evapor\u0103 complet \u2014 procesul descris de Hawking \u00een lucrarea sa de referin\u021b\u0103 din 1974. Niciun experiment nu a reu\u0219it vreodat\u0103 s\u0103 surprind\u0103 acea reac\u021bie de recul.<\/p>\n
Aici, echipa a observat acest fenomen. Generarea radia\u021biei a determinat schimbarea unei mici frac\u021biuni din lumina propriu-zis\u0103 a impulsului de pompare c\u0103tre o culoare u\u0219or diferit\u0103, l\u0103s\u00e2nd \u00een spectru un model asimetric revelator. Aceast\u0103 asimetrie, absent\u0103 \u00een experimentele anterioare, este amprenta reac\u021biei inverse, sau reculului \u2014 analogul g\u0103urii negre pl\u0103tind \u00een t\u0103cere pre\u021bul energetic pentru propria sa str\u0103lucire.<\/p>\n
Calea c\u0103tre un experiment cuantic<\/h2>\n
Rezultatul se refer\u0103, de asemenea, la una dintre cele mai spinoase enigme din fizica g\u0103urilor negre: problema trans-Planckian\u0103. Dac\u0103 urm\u0103rim radia\u021bia lui Hawking p\u00e2n\u0103 la locul \u00een care a luat na\u0219tere, calculul ajunge \u00eentr-un teritoriu pentru care niciun fizician nu poate garanta \u2014 scara Planck, dimensiunea infinit de mic\u0103 la care se consider\u0103 c\u0103 spa\u021biul \u0219i timpul \u00ee\u0219i pierd sensul familiar, iar toat\u0103 fizica cunoscut\u0103 cedeaz\u0103. Cu alte cuvinte, predic\u021bia lui Hawking pare s\u0103 se bazeze pe un fundament care s-ar putea s\u0103 nu existe.<\/p>\n
\u201eOrice lumin\u0103 care se \u00eendep\u0103rteaz\u0103 de orizontul evenimentului este \u00eentins\u0103 enorm\u201d, a spus Leonhardt. \u201eA\u0219adar, trebuie s\u0103 provin\u0103 din unde mai mici dec\u00e2t cea mai mic\u0103 scar\u0103 din natur\u0103, unde fizica este necunoscut\u0103. Ar mai da asta na\u0219tere la radia\u021bia lui Hawking? Aceasta era \u00eentrebarea, iar noi am r\u0103spuns la ea \u00een experimentul nostru.\u201d \u00cen mod remarcabil, str\u0103lucirea a r\u0103mas perfect termic\u0103 chiar \u0219i \u00een acest regim extrem.<\/p>\n
Urm\u0103torul pas al echipei este unul concret. P\u00e2n\u0103 acum, au folosit lumin\u0103 laser obi\u0219nuit\u0103, care reproduce spectrul radia\u021biei Hawking, dar nu \u0219i cele mai profunde ciud\u0103\u021benii cuantice ale acesteia. \u00cen continuare, echipa inten\u021bioneaz\u0103 s\u0103 \u201etreac\u0103 la nivel cuantic\u201d, a spus Leonhardt. \u201eVom explora cum s\u0103 intr\u0103m \u00een regimul cuantic \u0219i s\u0103 observ\u0103m caracteristici cuantice precum \u00eencurc\u0103tura\u201d \u2014 leg\u0103tura fantomatic\u0103 care ar trebui s\u0103 uneasc\u0103 fiecare particul\u0103 Hawking care se \u00eendep\u0103rteaz\u0103 de partenerul s\u0103u pierdut.<\/p>\n
Editor : Ana Petrescu <\/a><\/p>\n<\/div>\n[analyse_source url=”https:\/\/www.digi24.ro\/stiri\/sci-tech\/descoperiri\/fizicienii-au-creat-o-gaura-neagra-din-lumina-si-au-testat-una-dintre-cele-mai-misterioase-teorii-ale-lui-stephen-hawking-3864049″]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
[analyse_image type=”featured” src=”https:\/\/s.iw.ro\/gateway\/g\/ZmlsZVNvdXJjZT1odHRwJTNBJTJGJTJG\/c3RvcmFnZTA4dHJhbnNjb2Rlci5yY3Mt\/cmRzLnJvJTJGc3RvcmFnZSUyRjIwMjYl\/MkYwNyUyRjE1JTJGMjg1MjI2N18yODUy\/MjY3X0dldHR5SW1hZ2VzLTE1OTQxNzg5\/MDQuanBnJnc9MTIwMCZoPTYzMCZ6Yz0x\/Jmhhc2g9ODhlN2Q5MWZlNDZlYzliOGY1N2Y0NzRlZGI0YWJkMTE=.thumb.jpg”] Oamenii de \u0219tiin\u021b\u0103 au f\u0103cut o descoperire revolu\u021bionar\u0103 privind fizica radia\u021biei lui Hawking, cre\u00e2nd \u00een laborator o gaur\u0103 neagr\u0103 miniatural\u0103 din lumin\u0103, scrie Live Science. Fizicienii au reu\u0219it s\u0103 ob\u021bin\u0103 cea mai faimoas\u0103 str\u0103lucire a unei g\u0103uri negre dintr-un fir de fibr\u0103 optic\u0103 \u0219i, pentru prima dat\u0103, au observat cum acea lumin\u0103 […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[89],"tags":[226,11],"class_list":["post-2051839","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-romania","tag-crawlmanager","tag-digi24"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/analyse.optim.biz\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2051839","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/analyse.optim.biz\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/analyse.optim.biz\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/analyse.optim.biz\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/analyse.optim.biz\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=2051839"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/analyse.optim.biz\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2051839\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/analyse.optim.biz\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=2051839"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/analyse.optim.biz\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=2051839"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/analyse.optim.biz\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=2051839"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}