Стивен Хокинг был прав: черные дыры способны испаряться

Черные дыры Стивена Хокинга

Самый узнаваемый ученый XX века Стивен Хокинг в 1974 году сделал одно из собственных самых необычных предсказаний: черные дыры способны полностью испаряться. На протяжении практически 50 лет теория ученого оставалась всего лишь неподтвержденной догадкой. Однако последние исследования говорят о том, что версия знаменитого исследователя могла быть верной, а самые загадочные объекты во Вселенной действительно могут испаряться.

Кажется, черные дыры не вечны

Что такое темная дыра

Черная дыра — это гигантская воронка, притягивающая абсолютно все, что встречается на ее пути. Сила притяжения этого невидимого объекта столь велика, что даже свет не способен покинуть страшные объятия этого галлактического монстра.

Согласно теории Стивена Хокинга, черные дыры не являются полностью «темными», а вместо этого фактически испускают частицы. Хокинг считал, что это излучение способно поглотить столько энергии и массы от темных дыр, что может даже заставить их исчезнуть. Несмотря на то, что теория Хокинга (Уильям Хокинг (англ) длительное время считалась абсолютно недоказуемой, современные исследования смогли показать, что нам очень рано делать столь поспешные выводы.

<code>Возможно, вам будет любопытно: Черная дыра в центре нашей галактики увеличила свою яркость в 75 раз за несколько часов</code>

Но совсем недавно физики смогли отыскать неуловимое излучение Хокинга и даже воспроизвести его в собственной лаборатории. Хотя полученное излучение оказалось слишком слабо, чтобы быть найденным в космосе нашими современными приборами, физики смогли увидеть это излучение в аналоге темной дыры, которую ученые смогли создать в лабораторных условиях.

Что такое антиматерия

Темные дыры обладают настолько мощной гравитационной силой, что даже мелкая частица света — фотон, которая движется со скоростью света, не может убежать из лап этого галлактического монстра. Хотя вакуум обычно считается пустым, неопределенность квантовой механики указывает, что вакуум изобилует некими виртуальными частицами, которые способны образовать такое экзотичное вещество, как антиматерия. Частицы антиматерии имеют ту же массу, что и их материальные аналоги, но отличаются обратным электрическим зарядом.

<code>Это интересно: Черная дыра в центре нашей галактики нарастила свою яркость в 75 раз за несколько часов</code>

Считалось, что сходу после появления пары таких гипотетических частиц (физических науках частица (или корпускула в старых текстах) представляет собой небольшой локализованный объект, которому можно приписать несколько физических или химических свойств, таких как), они тут же сливаются друг с другом. Но, как оказалось, рядом с черной дырой (Дыра — возникший в результате воздействия чего-либо, спорадически или специально сделанный проём (отверстие, щель, углубление, пролом, проход и т. п.) В компьютерном сленге дыра — синоним уязвимости) экстремальные силы гравитации не принуждают частицы взаимно уничтожаться, а растягивают их в противоположных направлениях, причем одна из частиц поглощается темной дырой, а вторая улетает далеко в космос. Поглощенная в результате подобного процесса частичка обладает отрицательной энергией, которая взаимодействует с черной дырой и уменьшает ее энергию и массу. Если темная дыра хорошенько сможет отобедать такими виртуальными частицами, то она даст столько энергии, что черный монстр в конечном итоге испарится.

Можно ли сделать черную дыру в лабораторных условиях

Для того, чтобы воссоздать аналог темной дыры в лаборатории Израильского технологического института, физик Джефф Штайнхауэр и его коллеги применили очень холодный газ, называемый конденсатом Бозе-Эйнштейна. Это вещество ученые решили использовать в целях того, чтобы смоделировать горизонт событий — специфичной границы внутри черной дыры, за пределы которой ничто не может убежать. В проточном потоке этого газа они расположили виртуальную преграду, создав своеобразный «водопад» из газа; когда газ перетекал через искусственный водопад, он превращал потенциальную энергию в кинетическую, в результате начиная двигаться быстрее скорости звука.

1-ая искусственная черная дыра была создана в Израиле

Вместо материи и антиматерии, которые ведут взаимодействие при аналогичном процессе в космосе, исследователи использовали пары квантовых звуковых волн или фононов. На одной из сторон Sound волна имела возможность двигаться против потока газа, удаляясь от водопада, в то время как фонон на очень быстрой стороне этого сделать не мог, так как был захвачен смоделированной «черной дырой» из сверхзвукового газа.

Итог эксперимента показал, что теория Стивена Хокинга действительно проливает свет на загадку темных дыр: постепенное поглощение черными дырами частиц Хокинга ведет к рассеиванию галактических чудовищ.

Таким образом, именно идея самого гениального ученого XX века сумеет помочь людям приручить однажды колоссальную энергию самых неописуемых объектов Вселенной, сделав человеческую расу настоящими покорителями галактики.