» » » Впервые доказано существование излучения Хокинга

Впервые доказано существование излучения Хокинга

Фото: Drori et al

Физики из Мексики и Израиля впервые продемонстрировали существование излучения Хокинга с помощью сверхкоротких лазерных импульсов и фотонного кристаллического волокна. Они создали аналог горизонта событий черной дыры и выявили порождаемый им поток частиц. Статья исследователей опубликована в журнале Physical Review Letters.

Излучение Хокинга представляет собой поток частиц, порождаемый вблизи горизонта событий черной дыры. Приливные силы, порождаемые гравитационным полем, способствуют превращению квантовых флуктуаций (виртуальных частиц) в пары частица-античастица. Одна из этих частиц, обладающая с точки зрения внешнего наблюдателя «отрицательной энергией», падает за горизонт событий, благодаря чему другая частица оказывается способной покинуть гравитационное поле. Закон сохранения энергии требует, чтобы при этом масса черной дыры уменьшилась, то есть происходит ее испарение.

На настоящий момент невозможно подтвердить существование излучения Хокинга с помощью реальной черной дыры, однако физики пытаются построить физические системы, которые по некоторым свойствам были бы аналогичны горизонту событий. Процесс, напоминающий излучение Хокинга, пытались получить с использованием конденсата Бозе — Эйнштейна, сверхзвуковых потоков жидкости, поверхностных волн или диэлектрических сред. Однако результаты этих экспериментов до сих пор оказывались неудовлетворительными. Например, в работе по моделированию излучения Хокинга с помощью ультракоротких лазерных импульсов, опубликованной в 2010 году, ученым так и не удалось создать аналог горизонта событий.

В новом исследовании исследователям удалось создать аналог излучения Хокинга с помощью ультракоротких лазерных импульсов, перемещающихся в фотонном кристаллическом волокне. Такие импульсы создают движущиеся вместе с ними колебания показателя преломления в веществе из-за эффекта Керра. В экспериментальной установке импульс продолжительностью восемь фемтосекунд в небольшой области кристалла увеличивал показатель преломления, снижая свою собственную скорость и скорость другого светового импульса, для которого, таким образом, создается кажущийся горизонт событий.

Пучок света, который имитировал квантовые флуктуации у горизонта событий, состоял из пар фотонов инфракрасной и ультрафиолетовой области спектра. Скорость инфракрасных фотонов была выше, чем скорость увеличивающего показатель преломления импульса. В итоге из-за эффекта Доплера они испытывали синее смещение, а ультрафиолетовые фотоны, двигающиеся медленнее, подвергались красному смещению. Результаты эксперимента показали, что при наличии пучка света с длиной волны 1450 нанометров в системе регистрируется избыток ультрафиолетовых фотонов (длина волны 231 наномет), что, согласно теоретическому предсказанию, соответствует «отрицательному» компоненту излучения Хокинга.

lenta.ru

ДРУГИЕ НОВОСТИ

Комментарии

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ / КОММЕНТИРУЕМОЕ
  1. В Беларуси изменяется порядок выдачи и оформления больничных
  2. Пять открытий в науке, которых никто не ожидал
  3. Что изменится в Беларуси с 1 февраля
  4. Как выбрать розетки и выключатели Legrand?
  5. В США пришли аномальные морозы. Ожидается до минус 53 градусов
  6. «Тунеядцы» не будут платить по полной до марта
  7. Модульные автоматические выключатели, устройство, принцип работы
  8. О выборе лодочного мотора. Б/у или новый?
  9. Кот прервал матч Английской премьер-лиги и сорвал овации болельщиков
  10. Как белорусу открыть шенгенскую визу впервые
ОПРОС

Двигатели каких автопроизводител­ей, по Вашему личному мнению, самые надёжные?


 
Изменения в системе образования: 30-50% школьников не получат аттестаты
Изменения в системе образования: 30-50% школьников не получат аттестаты
Изменения в системе образования , проанонсированные министром образования, Игорем Карпенко, показались многим педагогам весьма Читать далее
«Тунеядцы» не будут платить по полной до марта
«Тунеядцы» не будут платить по полной до марта
Гражданам, попавшим в базу незанятых в экономике, сообщат об этом в жировке за январь. Читать далее
В Беларуси изменяется порядок выдачи и оформления больничных
В Беларуси изменяется порядок выдачи и оформления больничных
Больничный лист теперь могут получить безработные. Но только те, кто стоит на бирже труда. Читать далее
Все новости
Галерея