人造声波黑洞温度首次测得

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。但在黑洞边缘,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·施泰因豪尔说:“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。”





网友评论:
我是从声子看不懂的
有声波自然有声子是吧
关于霍金辐射一直不明白,掉进去的粒子有可能是正物质也可能是反物质吧?一正一反不又抵消了吗

不会的,不管正物质还是反物质都有正能量,即使互相抵消也会变出光子,能量不会消失的。黑洞的边缘的虚粒子对固然一定是正反粒子,因为真空里变出一对粒子还要符合各种守恒律,但更重要的是原本它们是一对虚粒子


目前的所谓声子黑洞实验其实是个大水箱,原理是声子在流体里的传播方程可以类比光子在引力场中的方程,流体里也可以产生声音传播不出去的类似黑洞的结构。所以用声子黑洞可以某种意义上做类似引力的实验,不过并不是对引力和黑洞理论的直接验证。
这类实验的难点在于水箱和其中水流的设计和运作,其实是个工程学问题,最基本的,水箱大的话,每次开始实验之前都得花个把月让水平静下来。 至于用其他流体做的还没有见到过。
Edit:星际了没看到文章那唯一一句和实验相关的内容,原来这个组是用超流BEC代替水做的实验。那确实是个不小的进步。

正物质反物质指的电荷相反的强子和轻子,他们都是正质量的实体粒子。
霍金辐射里指的是真空涨落里出现的虚粒子对,他们是负质量和正质量的虚粒子。他们可以在短时间内互相填补为真空。
在短时间内这虚粒子对是可以走过一段距离的,如果刚好在事件视界附近被吞了一个,另一个就自由了变成了实体粒子。
那么黑洞的温度有多少呢

只和质量有关,几个太阳的黑洞,温度大概只有百万分之一K。越大温度越低。
最近看维基才知道黑洞其实这么凉
居然是冷的啊,我看它吞了那么多高能物质。。。。
所以热寂其实就是宇宙大小的黑洞?
负质量是什么玩意

不准确但容易懂的类比:把海平面标记作为0高度,那海里的生物自然都是负高度的。
你推它它会接近你

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标签: 首次   发布日期:06-22