I nær fremtid planlegger forskerne å gjennomføre et nytt eksperiment som vil kunne tilby en indirekte test av den berømte fysikeren Stephen Hawkings mest kjente spådom om sorte hull.
Forskere tror at ved å gjøre atomet usynlig, vil de kunne se den eteriske kvantegløden som omslutter objekter som beveger seg med hastigheter nær lysets hastighet.
Glødeeffekten, kalt Unruh (eller Davies-Unruh)-effekten, får rommet rundt raskt akselererende objekter til å vises fylt med en sverm av virtuelle partikler, og bader disse objektene i en varm glød. Fordi denne effekten er nært knyttet til Hawking-effekten, der virtuelle partikler kjent som Hawking-stråling spontant dukker opp ved kantene av sorte hull, har forskere lenge forsøkt å oppdage det ene som et hint om eksistensen av det andre. Men det er utrolig vanskelig å merke noen effekt. Hawking-stråling forekommer bare rundt den monstrøse avgrunnen til et sort hull, og en warp-drift vil sannsynligvis være nødvendig for å oppnå akselerasjonen som kreves for Unruh-effekten.
Men ifølge forskere har de oppdaget en mekanisme som gjør at kraften til Unruh-effekten kan økes dramatisk med en teknikk som effektivt kan gjøre materie usynlig.
"Dette er et vanskelig eksperiment, og det er ingen garanti for at vi vil være i stand til å gjennomføre det, men denne ideen er vårt hellige håp".
Unruh-effekten, først foreslått av forskere på 1970-tallet, er en av kvantefeltteoriens mange spådommer. I følge denne teorien er det ikke noe slikt som et tomt vakuum. Faktisk er enhver lomme med plass fylt med uendelige kvanteskalavibrasjoner som, hvis de gis nok energi, spontant kan eksplodere til partikkel-antipartikkel-par som utsletter hverandre nesten umiddelbart. Og enhver partikkel, enten materie eller lys, er ganske enkelt en lokalisert eksitasjon av dette kvantefeltet.
I 1974 spådde Stephen Hawking at den ekstreme gravitasjonskraften som føltes ved kantene av sorte hull, deres hendelseshorisonter, også ville skape virtuelle partikler.
Tyngdekraften, ifølge Einsteins generelle relativitetsteori, forvrenger rom-tid, så kvantefelt blir mer forvrengt jo nærmere de kommer den enorme gravitasjonsattraksjonen til det sorte hullets singularitet. På grunn av usikkerheten og merkeligheten til kvantemekanikk, forvrenger dette kvantefeltet, og skaper uregelmessige lommer med tiden som beveger seg ujevnt og påfølgende utbrudd av energi gjennom hele feltet. Det er disse energiinkonsekvensene som får virtuelle partikler til å dukke opp fra tilsynelatende ingenting ved kantene av sorte hull.
I likhet med Hawking-effekten, skaper også Unruh-effekten virtuelle partikler gjennom en merkelig fusjon av kvantemekanikk og relativistiske effekter forutsagt av Einstein.
For å teste Unruh-effekten planlegger forskerne å bygge en laboratoriepartikkelakselerator som vil akselerere et elektron til lysets hastighet ved å bestråle det med en mikrobølgestråle. Hvis de kan oppdage effekten, planlegger de å utføre eksperimenter med den, spesielt de som vil tillate dem å utforske mulige sammenhenger mellom Einsteins relativitetsteori og kvantemekanikk.
"Generell relativitetsteori og teorien om kvantemekanikk er foreløpig fortsatt noe divergerende, men det må være en samlende teori som beskriver hvordan alt fungerer i universet", sa medforfatter Achim Kempf, professor i anvendt matematikk ved University of Waterloo. "Vi har lett etter en måte å bringe disse to store teoriene sammen, og dette arbeidet hjelper oss å gjøre det ved å åpne opp muligheter for å teste nye teorier basert på eksperimenter.".
Du kan hjelpe Ukraina med å kjempe mot de russiske inntrengerne. Den beste måten å gjøre dette på er å donere midler til Ukrainas væpnede styrker gjennom Redd livet eller via den offisielle siden NBU.
Les også: