באמצעות שרשרת של אטומים בקובץ בודד כדי לדגמן את אופק האירועים של חור שחור, פיזיקאים צפו בשווה ערך למה שאנו מכנים קרינת הוקינג - חלקיקים שנולדו מהפרעה של תנודות קוונטיות הנגרמות על ידי פער מרחב-זמן של חור שחור.
זה, לדבריהם, יכול לעזור לפתור את הסתירה בין שתי מסגרות בלתי ניתנות ליישוב כיום לתיאור היקום: תורת היחסות הכללית, המתארת את התנהגות הכבידה כשדה מתמשך המכונה מרחב-זמן, ומכניקת הקוונטים, המתארת את התנהגותם של חלקיקים נפרדים. באמצעות הסתברויות מתמטיות כדי ליצור תיאוריה מאוחדת של כוח הכבידה הקוונטית שניתן ליישם באופן אוניברסלי, שתי התיאוריות הבלתי תואמות הללו חייבות למצוא דרך להסתדר איכשהו.
כאן נכנסים לתמונה חורים שחורים - אולי העצמים המוזרים והקיצוניים ביותר ביקום. העצמים המסיביים האלה הם כל כך צפופים עד כדי כך שבמרחק מסוים ממרכז המסה של החור השחור, שום מהירות ביקום לא מספיקה לבריחה. אפילו מהירות האור. המרחק הזה, התלוי במסה של החור השחור, נקרא אופק אירועים. ברגע שאובייקט חוצה את הגבול שלו, אנחנו יכולים רק לדמיין מה קורה, מכיוון ששום דבר לא מוחזר עם מידע חיוני על גורלו.
אבל ב-1974, סטיבן הוקינג הציע שהפרעות בתנודות הקוונטיות הנגרמות על ידי אופק האירועים מובילות לסוג של קרינה הדומה מאוד לקרינה תרמית. אם קרינת הוקינג הזו קיימת, היא חלשה מכדי שנוכל לזהות אותה. אולי לעולם לא נוכל להפריד בינו לבין הסטטיק השורש של היקום. אבל אנחנו יכולים לחקור את תכונותיו על ידי יצירת אנלוגים של חורים שחורים בתנאי מעבדה.
זה כבר נעשה בעבר, אבל במחקר שפורסם בשנה שעברה בהובלת לוטה מרטנס מאוניברסיטת אמסטרדם בהולנד, הפיזיקאים עשו משהו חדש. שרשרת חד-ממדית של אטומים שימשה נתיב לאלקטרונים ל"קפיצה" מעמדה אחת לאחרת. על ידי שינוי הקלות שבה קפיצות אלו עלולות להתרחש, הפיזיקאים יכולים לגרום לתכונות מסוימות להיעלם, ולמעשה ליצור סוג של אופק אירועים שהפריע לאופי הגל של אלקטרונים.
ההשפעה של אופק אירועים כוזבים זה יצרה עליית טמפרטורה שעמדה בציפיות התיאורטיות של מערכת מקבילה של חורים שחורים, אך רק כאשר חלק מהשרשרת השתרע מעבר לאופק האירועים. משמעות הדבר עשויה להיות שהסתבכות של חלקיקים החוצים את אופק האירועים משחקת תפקיד חשוב ביצירת קרינת הוקינג.
קרינת הוקינג המדומה הייתה תרמית רק עבור טווח מסוים של אמפליטודות ספייק, ובסימולציות שהחלו בהדמיית סוג מסוים של זמן מרחב שהניח היה "שטוח". זה מצביע על כך שקרינת הוקינג יכולה להיות תרמית רק במצבים מסוימים כאשר יש שינוי בעקמומיות של מרחב-זמן בהשפעת כוח הכבידה.
לא ברור מה זה אומר על הכבידה הקוונטית, אבל המודל מציע דרך לחקור את הופעת קרינת הוקינג במדיום שאינו מושפע מהדינמיקה הפרועה של היווצרות חורים שחורים. ומכיוון שזה כל כך פשוט, ניתן להשתמש בו במגוון רחב של הגדרות ניסוי, אומרים החוקרים.
"זה יכול לפתוח הזדמנויות לחקר היבטים מכאניים קוונטיים בסיסיים, כמו גם כוח המשיכה ומרחב-זמן מעוות בתנאים שונים של חומר מעובה", מסבירים הפיזיקאים במאמרם.
מעניין גם: