Credit: (c) NASA/JPL-Caltech/DSS
Credit: (c) NASA/JPL-Caltech/DSS

Hawkingovo záření prý detekováno – jako zvukové vlny

Jeden z nejdůležitějších Hawkingových objevů zní, že černé díry září. Nejsou tedy paradoxně úplně černé a ani věčné, v kosmicky velmi vzdálené budoucnosti se i ty největší z nich „vypaří“.
Proč, jak se často uvádí, Stephen Hawking i přes svou genialitu zřejmě nedostane Nobelovu cenu? Protože záření černých děr sotva dokážeme pozorovat, jde o velmi pomalý proces – tím pomalejší, čím je díra větší. Má-li se Hawkingova idea potvrdit experimentálně, museli bychom asi dokázat vyrábět miniaturní černé díry laboratorně; ty by pak měly mizet přímo před našima očima.
Druhým přístupem je černou díru nějak modelovat. To právě nejnověji provedl Jeff Steinhauer z Izraelského technologického institutu. Na laika následující popis působí až zkouřeně, ale práce byla publikována v Nature Physics. Přijměme tedy jako fakt, že Bill Unruh z University of British Columbia už v roce 1981 navrhl, že namísto černé díry by se dalo pracovat s jejím analogem, který namísto světla vězní zvukové vlny. Podobně jako foton neunikne z černé díry, nedokáže se z příslušné „zvukové pasti“ v podobě jakéhosi strhávajícího vodopádu pak dostat ani částice (kvazičástice?) zvuku, fonon. Na horizontu černé díry vznikají páry částic a antičástic (z „energie“, tak jako občas i jinde ve vakuu). Obvykle zase anihilují a vypůjčená energie se vrátí, někdy je však jedna z částic vtažena pod horizont. Kvůli zákonu zachování hybnosti pak druhá letí opačným směrem, tedy ven (takže z černé díry by neměly unikat fotony, ale spíše elektrony/pozitrony?). O hmotnost uniklé částice, respektive ekvivalent energie, se pak zmenší i černá díra. Na horizontu zvukové pasti prý vznikají obdobně provázané částice (kvazičástice), zde ovšem přímo fonony. Jeden může být vtažen pod horizont, provázaná zvuková vlna pak směřovat ven – a to i když by podle původní logiky z pasti nic uniknout nemělo (poznámka: proč by jen tak měly vznikat páry fononů?).
Jeff Steinhauer si postavil laboratorní aparaturu, kde se tekutina pohybuje rychleji než zvuk. Nešlo o žádný běžný vodopád, ale Bose-Einsteinův kondenzát z atomů rubidia 87. Potřebné vlastnosti se zajišťují pomocí laserových paprsků. Skutečně se prý podařilo detekovat unikající fonony, což musely být ty „zaplatené“ a nově vznikající, protože jinak by z pasti neměly jak dostat; navíc se k nim podařilo statisticky průkazně detekovat i komplementární částice z páru uvnitř.
Kdyby se to celé pokládalo za experimentální potvrzení Hawkingovy teorie, mohl by se dočkat i Nobelovy ceny. Že by zvuk unikající z vodopádu drženého laserem měl něco skutečně experimentálně dokazovat o černých dírách, tomu se laikovi věřit moc nechce – to už i výpočty působí empiričtěji. Nicméně, jak už bylo řečeno, Steinhauerova práce byla publikována v Nature, takže prostě pokývejme hlavou.
Phys.org a další

autor Continentaleurope, zdroj: Wikipedia, licence obrázku GFDL

Bonobové pomáhají cizincům i bez požádání

Člověk (mnohdy) podrží dveře někomu, kdo jde za ním. Nebo podepře někoho, kdo klopýtne. A …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close