ატომების ჯაჭვის გამოყენებით ერთ ფაილში შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტის მოდელირებისთვის, ფიზიკოსებმა დააფიქსირეს ეკვივალენტი, რასაც ჩვენ ვუწოდებთ ჰოკინგის გამოსხივება - შავი ხვრელის სივრცე-დროის უფსკრულით გამოწვეული კვანტური რყევების დარღვევის შედეგად წარმოქმნილი ნაწილაკები.
მათი თქმით, ეს შეიძლება დაეხმაროს სამყაროს აღწერის ორ ამჟამად შეუთავსებელ ჩარჩოს შორის წინააღმდეგობის გადაჭრას: ზოგადი ფარდობითობა, რომელიც აღწერს გრავიტაციის ქცევას, როგორც უწყვეტ ველს, რომელიც ცნობილია როგორც სივრცე-დრო, და კვანტური მექანიკა, რომელიც აღწერს დისკრეტული ნაწილაკების ქცევას. მათემატიკური ალბათობების გამოყენებით იმისათვის, რომ შეიქმნას კვანტური გრავიტაციის ერთიანი თეორია, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას უნივერსალურად, ამ ორმა შეუთავსებელმა თეორიამ უნდა მოძებნოს გზა როგორმე ერთმანეთს შეეგუოს.
სწორედ აქ მოქმედებს შავი ხვრელები - ალბათ ყველაზე უცნაური, ყველაზე ექსტრემალური ობიექტები სამყაროში. ეს მასიური ობიექტები იმდენად წარმოუდგენლად მკვრივია, რომ შავი ხვრელის მასის ცენტრიდან გარკვეულ მანძილზე, სამყაროში არანაირი სიჩქარე არ არის საკმარისი გასაქცევად. თუნდაც სინათლის სიჩქარე. ეს მანძილი, რომელიც დამოკიდებულია შავი ხვრელის მასაზე, ე.წ წვეულების საზღვარი. როგორც კი ობიექტი გადაკვეთს თავის საზღვრებს, ჩვენ შეგვიძლია მხოლოდ წარმოვიდგინოთ, რა მოხდება, რადგან არაფერი უბრუნდება სასიცოცხლო მნიშვნელობის ინფორმაციას მისი ბედის შესახებ.
მაგრამ 1974 წელს სტივენ ჰოკინგმა თქვა, რომ მოვლენათა ჰორიზონტით გამოწვეული კვანტური რყევების შეფერხებები იწვევს რადიაციის ტიპს, რომელიც ძალიან ჰგავს თერმული გამოსხივებას. თუ ეს ჰოკინგის გამოსხივება არსებობს, ჩვენთვის ძალიან სუსტია მისი აღმოჩენა. ჩვენ შეიძლება ვერასოდეს გამოვყოთ იგი სამყაროს სტვენისგან. მაგრამ ჩვენ შეგვიძლია გამოვიკვლიოთ მისი თვისებები ლაბორატორიულ პირობებში შავი ხვრელების ანალოგების შექმნით.
ეს ადრეც გაკეთდა, მაგრამ შარშან გამოქვეყნებულ კვლევაში, ნიდერლანდების ამსტერდამის უნივერსიტეტის ლოტა მერტენსის ხელმძღვანელობით, ფიზიკოსებმა რაღაც ახალი გააკეთეს. ატომების ერთგანზომილებიანი ჯაჭვი ემსახურებოდა ელექტრონების „გადახტომას“ ერთი პოზიციიდან მეორეზე. ამ გადახტომების სიმარტივის შეცვლით, ფიზიკოსებს შეუძლიათ გამოიწვიონ გარკვეული თვისებების გაქრობა, ეფექტურად შექმნან ერთგვარი მოვლენათა ჰორიზონტი, რომელიც ერევა ელექტრონების ტალღოვან ბუნებაში.
ამ ცრუ მოვლენათა ჰორიზონტის ეფექტმა წარმოქმნა ტემპერატურის მატება, რომელიც აკმაყოფილებდა შავი ხვრელების ეკვივალენტური სისტემის თეორიულ მოლოდინს, მაგრამ მხოლოდ მაშინ, როდესაც ჯაჭვის ნაწილი ვრცელდებოდა მოვლენათა ჰორიზონტის მიღმა. ეს შეიძლება ნიშნავს, რომ ნაწილაკების ჩახლართულობა, რომლებიც კვეთენ მოვლენათა ჰორიზონტს, მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ჰოკინგის გამოსხივების წარმოქმნაში.
ჰოკინგის სიმულაციური გამოსხივება მხოლოდ თერმული იყო მწვერვალების ამპლიტუდების გარკვეული დიაპაზონისთვის და სიმულაციებში, რომლებიც იწყებოდა გარკვეული ტიპის სივრცის სიმულირებით, რომელიც ვარაუდობდნენ, რომ "ბრტყელი" იყო. ეს მიუთითებს იმაზე, რომ ჰოკინგის გამოსხივება შეიძლება იყოს თერმული მხოლოდ გარკვეულ სიტუაციებში, როდესაც ადგილი აქვს სივრცე-დროის გამრუდების ცვლილებას გრავიტაციის გავლენის ქვეშ.
გაურკვეველია, რას ნიშნავს ეს კვანტური გრავიტაციისთვის, მაგრამ მოდელი გვთავაზობს გზას შევისწავლოთ ჰოკინგის გამოსხივების გაჩენა გარემოში, რომელზეც გავლენას არ ახდენს შავი ხვრელის წარმოქმნის ველური დინამიკა. და იმის გამო, რომ ეს ასე მარტივია, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ექსპერიმენტული პარამეტრების ფართო სპექტრში, ამბობენ მკვლევარები.
„ამას შეუძლია გახსნას ფუნდამენტური კვანტური მექანიკური ასპექტების, აგრეთვე გრავიტაციისა და დახრილი სივრცე-დროის შესწავლის შესაძლებლობები შედედებული მატერიის სხვადასხვა პირობებში“, - განმარტავენ ფიზიკოსები თავიანთ სტატიაში.
ასევე საინტერესოა:
- ხელოვნური ინტელექტის ექვსი მცნება
- 10 აღმოჩენა, რომელიც ამტკიცებს, რომ აინშტაინი მართალია სამყაროს შესახებ. და 1, რომელიც უარყოფს