您当前的位置 :浙江经济网 > 中国 > 科学技术 > 正文

科学家首次测得人造声波黑洞温度

2019-06-05 09:54:55  来源:浙江经济网  有评论

原标题:人造声波黑洞温度首次测得

据英国《科学新闻》周刊网站近日报道,以色列科学家在最新一期《自然》杂志撰文称,他们首次测量了实验室制造出来的声波黑洞(捕捉声音而非光线)的温度,结果与“霍金辐射”理论预测一致,有望证明该理论的正确性。

霍金辐射理论称,黑洞并非真的全黑,相反,一小撮粒子会从黑洞边缘流出,黑洞的温度取决于黑洞的大小。这种霍金辐射非常微弱,无法在真正的黑洞中被观察到。为了制造出声波黑洞,研究人员将超冷的铷原子冷却到玻色—爱因斯坦凝聚态,并使它们流动。类似于黑洞的引力会捕获光,流动的原子也会防止声波逃逸。

研究人员解释称,霍金辐射来自量子粒子对。通常,这些粒子会立即相互湮灭。可是在黑洞边缘,如果一个粒子掉进去;另一个粒子就会逃逸,产生霍金辐射。在声波黑洞中出现了类似的情况:成对声子一个落入黑洞,而另一个逃逸。

他们对逃逸声子和落入黑洞声子进行测量,估算出黑洞的温度为0.35亿分之一开氏度。论文作者、以色列理工学院物理学家杰夫·施泰因豪尔表示,这一结果与霍金理论的预测非常一致。

在霍金辐射理论提出之后,“黑洞信息悖论”也随之而来。量子力学认为,信息永远不会消失;但霍金辐射理论认为,逃离黑洞的粒子会慢慢摧毁黑洞的质量,经过很长一段时间后,黑洞会消失,其内的信息也会随之烟消云散。

研究人员称,新研究能否帮助科学家解决信息悖论还是个未知数,这一难题的最终解决可能需要一种将引力和量子力学结合起来的名为“量子引力理论”。但这一理论不适用于声波黑洞,因为它们不是由引力产生的。施泰因豪尔说:“我们必须在真正的黑洞而非模拟黑洞中解决信息悖论。”

【黑洞】

黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。

1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild)通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解,这个解表明,如果将大量物质集中于空间一点,其周围会产生奇异的现象,即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)命名为“黑洞”。

“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。

黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。

来源:科技日报、百度百科

责任编辑:金承


  • 浙江经济网微信公众号

  • 浙江经济网微博
【关闭】 【打印】 【纠错】【收藏】

转载免责声明:

  凡本站注明 “来自:XXX(非浙江经济网)”的新闻稿件和图片作品,系本站转载自其它媒体,转载目的在于非盈利公益性质的信息传递及网络分享,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传,对此类作品本站仅提供交流平台,不为其版权负责。如有新闻稿件和图片作品侵犯您的知识产权以及其它问题的,请联系本站,我们会及时修改或删除。



用微信扫一扫

浙江经济微信公众号