Thí nghiệm với lỗ đen nhân tạo kiểm chứng lý thuyết của Stephen Hawking

[thuha19051234]

Nhóm các nhà vật lý từ Đại học Amsterdam ở Hà Lan đã mô phỏng những sự kiện xảy ra bên trong một lỗ đen trong phòng thí nghiệm và quan sát thấy sự giống nhau đến kỳ lạ với một dạng bức xạ khó nắm bắt được đưa ra lần đầu tiên bởi Stephen Hawking.
Phát hiện mới này có thể giúp cộng đồng khoa học phát triển một lý thuyết hoàn toàn mới kết hợp thuyết tương đối tổng quát với các nguyên lý của cơ học lượng tử.

Tạo bức xạ Hawking ​

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một chuỗi nguyên tử để mô phỏng chân trời sự kiện (chỉ phía bên trong của không-thời gian gần một điểm kỳ dị) của lỗ đen trong điều kiện phòng thí nghiệm. Kết quả là xuất hiện một bức xạ Hawking (khi các hạt được tạo ra bởi sự xáo trộn trong dao động lượng tử gây ra bởi sự xé rách không thời gian của lỗ đen) biểu hiện dưới dạng ánh sáng nhìn thấy được.

Nhà vật lý học đáng kính Stephen Hawking
Một số nhà khoa học tin rằng bức xạ Hawking có thể giúp thu hẹp khoảng cách giữa thuyết tương đối rộng và cơ học lượng tử, với những nguyên tắc hoàn toàn khác với những gì chúng ta thấy trong vũ trụ quan sát được, nhưng ở quy mô vi mô.
Một trong những tham vọng chính của Stephen Hawking trong cuộc đời là hướng tới một lý thuyết thống nhất về lực hấp dẫn lượng tử có thể thống nhất hai lý thuyết không thể hòa giải, từ đó sẽ được áp dụng phổ biến hơn.
Chân trời sự kiện của lỗ đen là khu vực mà ánh sáng hoặc vật chất không thể thoát ra ngoài. Những gì xảy ra ngoài điểm đó chỉ tồn tại trên lý thuyết, với một số giả thuyết cho rằng một số lỗ đen có thể là những lỗ "sâu đục" tạo con đường tắt đến các vùng xa xôi của vũ trụ.

Mô phỏng chân trời sự kiện của lỗ đen​

Năm 1974, Stephen Hawking đề xuất rằng sự gián đoạn thăng giáng lượng tử trong chân trời sự kiện giải phóng một loại bức xạ rất giống với bức xạ nhiệt. Tuy nhiên, bức xạ này được nhận định là quá yếu để có thể phát hiện được từ Trái đất.
Vì thế, các nhà khoa học đã mô phỏng lỗ đen như vậy, bắt đầu phân tích các tính chất của bức xạ Hawking bằng cách tạo ra một chất tương tự cho nó trong phòng thí nghiệm. Với thử nghiệm này, họ có thể nhìn thấy ánh sáng trong chân trời sự kiện mô phỏng khi đáp ứng một số điều kiện nhất định.

Chuỗi nguyên tử một chiều về cơ bản cho phép các electron "nhảy" từ vị trí này sang vị trí khác. Vì thế, nhóm nghiên cứu có thể thay đổi mức độ dễ dàng của bước này, tạo ra một loại chân trời sự kiện can thiệp vào bản chất giống như sóng của các electron. Họ cho rằng điều này sẽ tạo ra sự gia tăng nhiệt độ phù hợp với kỳ vọng lý thuyết, nhưng chỉ khi một phần của chuỗi nguyên tử vượt ra ngoài chân trời sự kiện. Đồng thời cũng gợi ý rằng sự vướng víu của các hạt trên chân trời sự kiện có thể là thứ tạo ra bức xạ Hawking.
Mô hình được tạo ra bởi các nhà nghiên cứu ở Hà Lan là một cách chưa từng được thực hiện để kiểm chứng bức xạ Hawking, đưa cộng đồng khoa học đến gần hơn với mong muốn của ông là tạo một điểm giao thoa giữa thuyết tương đối tổng quát và cơ học lượng tử.
>>>Lỗ đen bị "bắt quả tang" khi đang "nuốt chửng" một ngôi sao, gợi ý cách hình thành siêu lỗ đen
Nguồn interesting