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科学家用实验证实霍金是对的:黑洞最终会消失

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北京时间6月11日消息,1974年,斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)做出了他最著名的预测之一:黑洞最终会删剪消失。

根据霍金的理论,黑洞不要完都有“黑”的,实际上会向外辐射粒子。霍金认为,这名 辐射最终会从黑洞中吸走足够多能量和质量,造成黑洞消失。好的反义词这名 理论被广泛认为是正确的,但那末 被认为几乎无法得到证明。

而且,物理学家第一次证实了这名 难以捉摸的霍金辐射——大慨在实验室中证实了它的位于。可能性霍金辐射过于微弱,其他同学目前的仪器无法在太空中探测到霍金辐射,但现在物理学家可能性利用四个多模拟黑洞观察到了霍金辐射,其他同学利用声波和宇宙中这名温度最低、最奇怪的物质模拟了黑洞。

粒子对

黑洞的引力异常强大,即使是运动传输速率达到光速的光子也无法逃脱它的引力。好的反义词太空中的真空通常被认为是空的,但量子力学的不取舍性,决定了真空充满了虚拟粒子——物质粒子和反物质粒子对。反物质与对应的物质具有相同的质量,但所含相反的电荷。

通常情形下,一对虚拟粒子老出后,它们会立即相互湮灭。而且,在黑洞旁边,异常强大的引力会将粒子对拆散,四个多粒子被黑洞吸收,那末 粒子辐射到太空。被黑洞吸收的粒子所含负能量,它们会减少黑洞的能量和质量。吸收足够多的哪些地方地方虚拟粒子,黑洞最终会消失。逃逸的粒子构成了霍金辐射。

霍金辐射非常弱,其他同学目前无法在太空中探测到它,但物理学家可能性提出非常有创意的依据,在实验室中测量霍金辐射。

瀑布事件视界

物理学家杰夫·斯坦豪尔(Jeff Steinhauer)及其在以色列理工学院的同事,利用四种 被称为玻色-爱因斯坦冷凝物的温度极低的甲烷乙炔气体体来模拟黑洞的事件视界。在这名 甲烷乙炔气体体的甲烷乙炔气体体流中,其他同学设置了一处悬崖,形成了四个多甲烷乙炔气体体“瀑布”。当甲烷乙炔气体体流过“瀑布”时,它将足够的势能转化为动能,甲烷乙炔气体体流动的传输速率将超过声速。

研究人员在气流中使用了成对的声子或量子声波,而非物质和反物质粒子。甲烷乙炔气体体流动缓慢一侧的声子,运动方向与气流相反,会远离瀑布,而快速流动一侧的声子无法远离瀑布,会被超音速甲烷乙炔气体体“黑洞”捕捉。

斯坦豪尔向Live Science表示:“这名 现象与其他同学尝试逆着流速超过其他同学游泳传输速率的水流游泳类似于。其他同学感觉此人 向前进了,但实际上是向后退了。类似于似于黑洞中的光子试图从黑洞逃逸,但被引力拉向了相反方向。”

霍金预测,放射粒子的辐射将位于连续的波长和能量频谱中。他还说,这名 现象都可不可不能不能 通过仅依赖于黑洞质量的温度来描述。最近的实验在声波黑洞中证实了霍金的这名 个预测。

巴黎第十一大学理论物理学家雷诺·帕伦塔尼(Renaud Parentani)向Live Science表示,“哪些地方地方实验太奇妙了。”帕伦塔尼从理论层厚研究模拟黑洞,但那末 参与这项新研究,“这是四个多非常精确的实验。从实验方面来看,斯坦豪尔目前是世界领先的利用冷原子研究黑洞物理现象的专家。”

但帕伦塔尼强调,这项研究是“漫长过程中的一步”,有点硬是,这项研究那末 表明声子对在量子水平上是相关的——这是霍金预测的那末 重要方面。