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科学家创造微型黑洞证实“霍金辐射”理论

2019-06-04 10:28:59  来源:新浪科技

北京时间6月4日消息,据国外媒体报道,在第一张黑洞照片证实了爱因斯坦提出的理论之后,科学家开始验证已故科学家斯蒂芬·霍金的研究理论。

在《自然》杂志上发表的一篇论文中,科学家表示,我们现已证实了霍金的同名理论——“霍金辐射”。该理论假设黑洞从其表面释放的辐射是由量子物理和重力等多种因素作用下形成的。为了验证这一理论,以色列理工学院的科学家转向听起来非常疯狂的科学实验——在实验室创造微型黑洞。

由于缺乏能够远距离观测黑洞周围辐射的科学设备,研究人员使用一种叫做“玻色-爱因斯坦”冷凝态量子材料来模拟黑洞。这种材料是使用激光捕获铷物质形成的,类似于黑洞,它会产生一个“不返回点”,除了不消耗光,该物质还会影响声音。

同样,像黑洞一样,声音作为光的替代物,在遇到“玻色-爱因斯坦”冷凝态量子材料时会有两种选择:一种是远离该材料,另一种是进入该材料,然而一旦进入该材料就无法逃脱。

这项模拟结果与霍金预测完全一致,2016年,这些研究人员已经观测到霍金辐射的初步证据,而他们的第二个证据,也就是当前进行的这项实验能够证实霍金辐射的一些特征。

在另一项研究中,近期科学家首次成像一个黑洞,获得黑洞第一张照片,目前科学家最新实验表明,“霍金辐射”理论是正确的。在这项最新观测结果中,关于黑洞类似物热光谱和产生波长的读数,两者都与霍金的预测相符。

研究人员指出,目前通过实验可以证实霍金的计算都是正确的。我们的发现似乎也支持霍金关于黑洞悖论的理论,即黑洞消耗的物质是否完全消失。

黑洞悖论使广义相对论与霍金关于量子物理学的发现产生对立,虽然相对论规定能量不能被摧毁,只能被转移,但是霍金辐射似乎表明能量是可以被消除的,如何调和这一矛盾仍然是理论物理学家们争论不休的问题之一,至于霍金辐射,最新实验为其存在提供了迄今最有力的证据,但仍然缺乏绝对证据,因为从来没有人在实际黑洞中观察到该现象。

研究人员表示,他们计划继续进行这项实验,希望在科学分析真实情况之前,能够更深入地了解辐射如何随着时间变化。(叶倾城)

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