实验证实,已故斯蒂芬霍金对黑洞做出的预测是正确的。当然,团队在他们的实验室中创建的黑洞与太空中的黑洞不同。
物理学家一直致力于实验室中与黑洞有关的实验。实验证实,已故斯蒂芬霍金对黑洞做出的预测是正确的。当然,团队在他们的实验室中创建的黑洞与太空中的黑洞不同。
太空中的黑洞具有如此巨大的重力,光线无法逃脱。在实验室制造的黑洞是使用一种叫做玻色-爱因斯坦凝聚组成,它不会阻止光逃逸,而是防止声音逃逸。
该团队称其实验验证的霍金理论称为霍金辐射。该团队表示,霍金意识到,当试图将控制热量的物理定律应用于黑洞时,黑洞必须从其表面发射辐射。面临的挑战是,天文学家无法看到足够近的黑洞来证明或反驳这一理论。科学家们在实验室中制造出黑洞类似物也是不可能性。
这是通过在聚焦激光束中捕获8,000个铷原子以产生细长的玻色 - 爱因斯坦凝聚物来建成。这是一个超冷原子系统,其中奇异的量子物理现象在较大尺度上可见,并且经常用于这种实验。第二个激光器增加冷凝物一侧的势能。将较密集的区域(类似黑洞的外部)和较不密集的区域(类似是黑洞的内部)分开。
在实验的一个区域,声音的速度比铷原子的流动速度快,但在另一个区域,声音的速度慢,使声波只从急剧的转变处传播。这就类似光在黑洞中的行为。研究小组发现,在实验室创造黑洞的视界内,霍金辐射的信号与黑洞内外的声波有关,从而证明斯蒂芬霍金黑洞预测是正确。。
玻色–爱因斯坦凝聚(Bose–Einstein condensate)是玻色子原子在冷却到接近绝对零度所呈现出的一种气态的、超流性的物质状态(物态)[1]。1995年,麻省理工学院的沃夫冈·凯特利与科罗拉多大学鲍尔德分校的埃里克·康奈尔和卡尔·威曼使用气态的铷原子在170 nK(1.7×10−7 K)的低温下首次获得了玻色-爱因斯坦凝聚。在这种状态下,几乎全部原子都聚集到能量最低的量子态,形成一个宏观的量子状态。