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科学家已经证实“霍金辐射”是正确的

科普小知识2022-01-09 16:49:18
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据英国《每日邮报》报道,在第一张黑洞照片证实了爱因斯坦的理论后,科学家们开始验证已故科学家斯蒂芬·霍金的研究理论。

在《自然》杂志发表的一篇论文中,科学家们说,我们现在已经证实了霍金同名的理论——“霍金辐射”。该理论假设黑洞表面发出的辐射是由许多因素形成的,如量子物理和重力。

为了验证这一理论,以色列理工学院的科学家们转向了听起来很疯狂的科学实验——在实验室里创造微型黑洞。

科学家已经证实“霍金辐射”是正确的

由于缺乏能够从远距离观察黑洞周围辐射的科学设备,研究人员使用了一种叫做“玻色-爱因斯坦”的凝聚量子材料来模拟黑洞。这种材料是用激光捕获铷物质形成的,类似于黑洞。这将产生一个“不可逆转点”。除了不消耗光,物质还会影响声音。

类似地,像黑洞一样,声音作为光的替代品,在遇到“玻色-爱因斯坦”凝聚量子物质时有两种选择:一种是远离物质,另一种是进入物质,但一旦进入物质,就无法逃脱。

模拟结果与霍金的预测完全一致。2016年,这些研究人员已经观察到霍金辐射的初步证据,而他们的第二个证据,当前的实验,可以证实霍金辐射的一些特征。

在最近的观察中,黑洞类似物的热光谱和波长读数都与霍金的预测一致。

科学家已经证实“霍金辐射”是正确的

研究人员指出,现在可以通过实验验证霍金的计算是正确的。我们的发现似乎也支持霍金的黑洞悖论理论,即黑洞消耗的物质是否完全消失。

黑洞悖论与霍金的量子物理发现相矛盾。尽管相对论规定能量不能被消灭,但只能被转移,霍金辐射似乎表明能量可以被消除。

如何调和这一矛盾仍然是理论物理学家争论的问题之一。至于霍金辐射,最新的实验为它的存在提供了迄今为止最强有力的证据,但是仍然缺乏绝对的证据,因为从来没有人在实际的黑洞中观察到这种现象。

研究人员表示,他们计划继续这项实验,希望在科学分析真实情况之前,对辐射如何随时间变化有更深入的了解。