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原题:人工声波黑洞的温度首次被测量,有望证实霍金辐射理论

斯蒂芬·霍金首先提出黑洞(未图示)不发黑,发出微弱的粒子雾霍金辐射。 科学家测量了实验室制造的声波黑洞的温度。 图片来源:“科学信息”

英国科学情报杂志网站报道,以色列科学家在最新一期《自然》杂志上写道,首次测量了实验室制造的声波黑洞(捕捉的是声音,而不是光)的温度。 结果与霍金辐射理论的预测一致,有望说明该理论的正确性。

根据霍金辐射理论,黑洞并不是真的漆黑,相反,小粒子从黑洞的边缘流出,黑洞的温度取决于黑洞的大小。 这个霍金辐射非常微弱,真正的黑洞不会注意到。 为了制造声波黑洞,将超冷铷原子冷却到玻色-爱因斯坦的聚集状态,使之流动。 黑洞般的引力捕获光,流动的原子也防止声波逃跑。

研究人员解释说霍金辐射来自量子粒子对。 一般来说,这些粒子很快就会消失。 但是在黑洞的边缘,如果粒子掉落,另一个粒子就会逃跑,从而产生霍金辐射。 声波黑洞发生了类似的事情。 一对声子掉进黑洞,另一个正在逃跑。

他们测量了逃逸的声子和落入黑洞的声子,估计黑洞的温度为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·施泰因豪尔说,这个结果与霍金理论的预测非常一致。

霍金辐射理论提出后,黑洞的新闻悖论也出现了。 量子力学认为,新闻永远不会消失。 但是霍金辐射理论认为,逃离黑洞的粒子会逐渐破坏黑洞的质量,很久以后黑洞会消失,其中的新闻也会消失。

研究人员表示,新的研究是否有助于科学家处理新闻悖论还是个未知数,这个难题的最终处理可能需要重力和量子力学相结合的量子引力理论。 但是,这个理论并不适用于声波黑洞,因为它不会因重力而产生。 斯泰因豪尔说。 我们必须用真正的黑洞来处理新闻悖论,而不是模拟黑洞。

主编的着重号

人类不容易直接观测黑洞,也不能制造黑洞,但斯泰因豪尔提出了模拟黑洞的想法。 他在实验室里制造了体工吸收声音的系统,使声音无法逃离介质,就是所谓的声波黑洞。 几年前,他发现逃离声波黑洞的声子发现了相互关联的声子之一霍金辐射的声学类似物。 现在他估计了黑洞的温度,和霍金的理论预测非常一致。 模拟研究很有趣,当然科学家期待着在越来越积累之后,可以在真正的黑洞附近测量这些物质。 (记者刘霞)

标题:“人造声波黑洞温度首次测得”

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