U skoroj budućnosti znanstvenici planiraju provesti novi eksperiment koji će moći ponuditi neizravan test najpoznatijeg predviđanja slavnog fizičara Stephena Hawkinga o crnim rupama.
Znanstvenici vjeruju da će, čineći atom nevidljivim, moći vidjeti eterični kvantni sjaj koji obavija objekte koji se kreću brzinama bliskim brzini svjetlosti.
Efekt sjaja, nazvan Unruhov (ili Davies-Unruhov) efekt, uzrokuje da prostor oko brzo ubrzanih objekata izgleda ispunjen rojem virtualnih čestica, kupajući te objekte u toplom sjaju. Budući da je ovaj efekt usko povezan s Hawkingovim efektom, u kojem se virtualne čestice poznate kao Hawkingovo zračenje spontano pojavljuju na rubovima crnih rupa, znanstvenici su dugo pokušavali otkriti jednu kao nagovještaj postojanja druge. Ali nevjerojatno je teško primijetiti bilo kakav učinak. Hawkingovo zračenje pojavljuje se samo oko monstruoznog ponora crne rupe, a warp pogon bi vjerojatno bio potreban da se postigne ubrzanje potrebno za Unruh efekt.
No, prema znanstvenicima, otkrili su mehanizam koji omogućuje dramatično povećanje snage Unruh efekta tehnikom koja može učinkovito učiniti materiju nevidljivom.
"Ovo je težak eksperiment i nema jamstva da ćemo ga moći izvesti, ali ova ideja je naša sveta nada".
Unruhov učinak, koji su prvi predložili znanstvenici 1970-ih, jedno je od mnogih predviđanja kvantne teorije polja. Prema ovoj teoriji, ne postoji nešto poput praznog vakuuma. Zapravo, svaki džep prostora ispunjen je beskonačnim vibracijama na kvantnoj skali koje, ako im se da dovoljno energije, mogu spontano eksplodirati u parove čestica-antičestica koji se gotovo odmah poništavaju. A bilo koja čestica, bilo materija ili svjetlost, jednostavno je lokalizirana ekscitacija ovog kvantnog polja.
Godine 1974. Stephen Hawking predvidio je da će ekstremna gravitacijska sila koja se osjeća na rubovima crnih rupa, njihovih horizonta događaja, također stvoriti virtualne čestice.
Gravitacija, prema Einsteinovoj općoj teoriji relativnosti, iskrivljuje prostor-vrijeme, pa kvantna polja postaju sve iskrivljenija što se više približavaju ogromnom gravitacijskom privlačenju singularnosti crne rupe. Zbog nesigurnosti i neobičnosti kvantne mehanike, ovo iskrivljuje kvantno polje, stvarajući nepravilne džepove s neravnomjernim kretanjem vremena i naknadnim izljevima energije kroz polje. Upravo te energetske nedosljednosti uzrokuju pojavu virtualnih čestica iz naizgled ničega na rubovima crnih rupa.
Poput Hawkingovog efekta, Unruhov efekt također stvara virtualne čestice čudnom fuzijom kvantne mehanike i relativističkih učinaka koje je predvidio Einstein.
Kako bi testirali Unruhov efekt, znanstvenici planiraju izgraditi laboratorijski akcelerator čestica koji će ubrzati elektron do brzine svjetlosti ozračujući ga mikrovalnom zrakom. Ako uspiju detektirati učinak, planiraju provesti eksperimente s njim, posebice one koji će im omogućiti istraživanje mogućih veza između Einsteinove teorije relativnosti i kvantne mehanike.
"Opća teorija relativnosti i teorija kvantne mehanike trenutno se još uvijek donekle razlikuju, ali mora postojati objedinjujuća teorija koja opisuje kako sve funkcionira u svemiru", rekao je koautor Achim Kempf, profesor primijenjene matematike na Sveučilištu Waterloo. "Tražili smo način da spojimo ove dvije velike teorije, a ovaj nam rad pomaže u tome otvarajući prilike za testiranje novih teorija temeljenih na eksperimentima.".
Možete pomoći Ukrajini u borbi protiv ruskih osvajača. Najbolji način da to učinite je donirati sredstva Oružanim snagama Ukrajine putem Savelife ili putem službene stranice NBU.
Pročitajte također: