Бо истифода аз занҷири атомҳо дар як файл барои моделсозии уфуқи рӯйдодҳои сӯрохи сиёҳ, физикҳо муодили он чизеро, ки мо меномем, мушоҳида карданд. Радиатсияи Ҳокинг – заррачаҳое, ки аз тағйирёбии квантӣ, ки дар натиҷаи фосилаи вақти фазоӣ дар сӯрохи сиёҳ ба вуҷуд омадаанд.
Ба гуфтаи онҳо, ин метавонад ихтилофи байни ду чаҳорчӯбаи оштинопазири тавсифи коинотро ҳал кунад: нисбияти умумӣ, ки рафтори ҷозибаро ҳамчун майдони муттасил тавсиф мекунад, ки бо номи кайҳон-вақт маълум аст ва механикаи квантӣ, ки рафтори зарраҳои дискретиро тавсиф мекунад. бо истифода аз эҳтимолиятҳои математика Барои эҷоди як назарияи ягонаи ҷозибаи квантӣ, ки метавонад дар ҳама ҷо татбиқ карда шавад, ин ду назарияи номувофиқ бояд роҳеро пайдо кунанд, ки бо ягон роҳ мувофиқат кунанд.
Дар ин ҷо сӯрохиҳои сиёҳ ба бозӣ меоянд - шояд аҷибтарин ва шадидтарин объектҳои коинот. Ин объектҳои азим ба таври бениҳоят зичанд, ки дар масофаи муайян аз маркази массаи сӯрохи сиёҳ ҳеҷ гуна суръат дар коинот барои гурехтан кофӣ нест. Ҳатто суръати рӯшноӣ. Ин масофа, ки ба массаи сурохии сиёҳ вобаста аст, номида мешавад уфуқи ҳодиса. Вақте ки объект сарҳади худро убур мекунад, мо танҳо тасаввур карда метавонем, ки чӣ рӯй медиҳад, зеро ҳеҷ чиз бо маълумоти муҳим дар бораи сарнавишти он баргардонида намешавад.
Аммо дар соли 1974, Стивен Ҳокинг пешниҳод кард, ки қатъи тағирёбии квантӣ, ки аз уфуқи рӯйдодҳо ба вуҷуд омадааст, ба як навъи радиатсия ба радиатсияи гармӣ хеле монанд аст. Агар ин радиатсияи Ҳокинг вуҷуд дошта бошад, он барои ошкор кардани мо хеле заиф аст. Шояд мо ҳеҷ гоҳ онро аз статикаи садои коинот ҷудо карда натавонем. Аммо мо метавонем хосиятҳои онро тавассути эҷоди аналогҳои сӯрохиҳои сиёҳ дар шароити лабораторӣ тафтиш кунем.
Ин пештар анҷом шуда буд, аммо дар як пажӯҳиш, ки соли гузашта таҳти роҳбарии Лотта Мертенс аз Донишгоҳи Амстердам дар Ҳолланд нашр шуд, физикҳо як чизи наверо анҷом доданд. Занҷири якченакаи атомҳо ҳамчун роҳ барои электронҳо аз як мавқеъ ба мавқеъи дигар "ҷаҳидан" хизмат мекард. Бо тағир додани осонии ин ҷаҳишҳо, физикҳо метавонистанд хосиятҳои муайянро аз байн баранд ва ба таври муассир як навъ уфуқи рӯйдодҳоро эҷод кунанд, ки ба табиати мавҷи электронҳо халал мерасонанд.
Таъсири ин уфуқи рӯйдодҳои бардурӯғ болоравии ҳароратро ба вуҷуд овард, ки ба интизориҳои назариявии системаи эквивалентии сӯрохиҳои сиёҳ мувофиқат кард, аммо танҳо вақте ки қисми занҷир аз уфуқи ҳодиса берун буд. Ин метавонад маънои онро дошта бошад, ки печиши заррачаҳо аз уфуқи рӯйдодҳо дар тавлиди радиатсияи Ҳокинг нақши муҳим мебозад.
Радиатсияи тақлидшудаи Ҳокинг танҳо барои як диапазони муайяни амплитудаҳои хӯша гармӣ буд ва дар симулятсияҳо, ки бо тақлид кардани як навъи вақти фазо, ки "ҳамвор" тахмин карда мешуданд, оғоз ёфт. Ин нишон медиҳад, ки радиатсияи Ҳокинг танҳо дар ҳолатҳои муайян метавонад ҳароратӣ бошад, вақте ки дар зери таъсири қувваи ҷозиба тағирёбии каҷи вақти кайҳон ба амал меояд.
Маълум нест, ки ин барои ҷозибаи квантӣ чӣ маъно дорад, аммо модел роҳи омӯзиши пайдоиши радиатсияи Ҳокингро дар муҳити атрофе пешниҳод мекунад, ки ба динамикаи ваҳшии ташаккули сӯрохи сиёҳ таъсир намерасонад. Ва азбаски он хеле содда аст, онро метавон дар доираи васеи танзимоти таҷрибавӣ истифода бурд, мегӯянд муҳаққиқон.
"Ин метавонад барои омӯзиши ҷанбаҳои фундаменталии механикии квантӣ, инчунин вазнинӣ ва вақти каҷшудаи кайҳон дар шароити гуногуни материяи конденсатшуда имконият фароҳам оварад", - шарҳ медиҳанд физикҳо дар мақолаи худ.
Инчунин ҷолиб:
- Шаш аҳкоми зеҳни сунъӣ
- 10 кашфиёт, ки дуруст будани Эйнштейнро дар бораи коинот исбот мекунанд. Ва 1, ки инкор мекунад