霍金表示有些東西能夠逃脫黑洞的引力,一項實驗驗證了這一觀點
一項實驗室實驗似乎驗證了物理學家斯蒂芬霍金提出的黑洞理論。結論表示,黑洞隨著時間推移會一直釋放能量,並逐漸收縮,這似乎違反常理。這怎麼可能是真的呢?我們都聽說過沒有任何東西能逃脫黑洞的引力啊。即使是光!
黑洞並不是虛無縹緲的東西,什麼是黑洞?黑洞是一顆巨大的恆星死亡之後留下的。恆星有著巨大的能量,也就是說它們也有很強的引力。當恆星處於活動狀態時,其核心的聚變反應與質量的引力以及恆星的形狀保持平衡。但是隨著時間的推移,核聚變反應的燃料開始變得稀少,重力開始佔據優勢。
最後,恆星會變得越來越小,密度隨即越來越大。它開始向地心吸引更多的物質。當這種情況發生時,核心就會變熱。最終,它會得到足夠的能量去製造爆炸條件——這顆恆星會變成超新星。這顆恆星以巨大的力將能量和物質拋向外界,但所消耗的核心仍然是巨大的,密度巨大。
這一過程中,核心扭曲了時空,陷入了其中。這就像在蹦床上放了一個沉重的保齡球。球的重量使蹦床變形,使它下沉。黑洞在時空中也做同樣的事情,只不過它們是在二維空間中做的。洞的開孔是活動視界。一旦你越過這條線,你就屬於黑洞了。這甚至適用於光本身。但如果這是真的,黑洞怎麼能輻射能量呢?史蒂芬霍金怎麼可能是對的?
量子理論告訴我們,即使在黑洞中也會有波動的能量場。波動產生光子對。通常情況下,光子會相互毀滅,就像一個男孩樂隊的成員,他們最終厭倦了巡迴演出。
但有時,一個光子會出現在視界的內緣,而另一個在外緣。最裡面的光子是註定要被拉進黑洞的。在外緣的新離婚的光子被轉移到外太空。這被命名為霍金輻射。
GIF/1969K
根據霍金的假設,進入黑洞的光子實際上是由於具有負能量而收縮了一小部分。霍金還提出,黑洞會破壞信息,這是在宇宙中信息總量是恆定不變的情況下發生的。
實驗物理學家Jeff Steinhauer在實驗室模擬了一個虛擬黑洞,並觀察到了霍金輻射。他利用超老的原子創造了聲黑洞,創造了稱為聲子的虛擬粒子。就像一個真實的黑洞創造出虛擬的光子,有時它會變成真實的,模擬的黑洞會產生聲音。當模擬的黑洞產生一對真實的聲子時,一個被超音速區域捕獲。這類似於一個光子被一個真實的黑洞吞噬。當然,實驗室的實驗並不能證明霍金是正確的。一些物理學家認為,將人工黑洞與一個天文黑洞等同起來,實在是太激進了。
Steinhauer誘導的波動可能只是在真空中發現的,這意味著結果可能會誤導人。科學家們需要重新重複並改進Steinhauer的實驗,以確保結果是有效的。即便如此,科學界可能還需要一段時間的研究,才能證明史蒂芬霍金的預測是否正確。


※因為這個DARPA實驗室的靈魂人物,讓人類跨步進入互聯網新紀元
※我與祖國共成長——市南區實驗幼兒園國慶節慶祝活動剪影
※馬克思·恩斯特:不知疲倦的實驗者與發明家
※世界品牌實驗室權威發布:博德四度躋身亞洲品牌500強
※小科迷實驗——慣性珠子
TAG:實驗 |