Los científicos crearon un agujero negro en el laboratorio, luego comenzó a brillar: ScienceAlert

nuevo tipo de Agujero negro Lo analógico puede decirnos un par de cosas sobre la radiación teóricamente elusiva emitida por la cosa real.

Usando una cadena de átomos en un solo archivo para simular el horizonte de eventos de un agujero negro, un equipo de físicos ha observado el equivalente de lo que llamamos Radiación de Hawking – Partículas nacidas de perturbaciones en las fluctuaciones cuánticas causadas por el giro de un agujero negro a través del espacio-tiempo.

Esto, dicen, podría ayudar a resolver la tensión entre dos marcos actualmente irreconciliables para describir el universo: La teoría general de la relatividad, que describe el comportamiento de la gravedad como un campo continuo conocido como espacio-tiempo; y la mecánica cuántica, que describe el comportamiento de partículas discretas utilizando las matemáticas de probabilidad.

Para una teoría unificada de la gravedad cuántica que se pueda aplicar universalmente, estas dos teorías que no se mezclan necesitan encontrar una manera de encajar de alguna manera.

Este es el lugar agujeros negros Vamos, foto: quizás la cosa más extraña y extrema del universo. Estos objetos masivos son tan increíblemente densos que no hay suficiente velocidad para escapar en el universo dentro de una cierta distancia desde el centro de masa del agujero negro. Ni siquiera la velocidad de la luz.

esa distancia, desigual Dependiendo de la masa del agujero negro, se llama horizonte de eventos. Una vez que un cuerpo va más allá de sus límites, solo podemos imaginar lo que sucede, ya que nada devuelve información vital sobre su destino. Pero en 1974, Stephen Hawking Propuso que las discontinuidades en las fluctuaciones cuánticas generadas por el horizonte de eventos dan lugar a un tipo de radiación muy similar a la radiación térmica.

Si existe la radiación de Hawking, sería demasiado débil para que la detectáramos todavía. Puede que nunca lo separemos del silbido inmóvil del universo. Pero nosotros podemos Examina sus propiedades por crear Isótopos de agujeros negros en ambientes de laboratorio.

Esto se ha hecho antes, pero ahora un equipo dirigido por Lotte Mertens de la Universidad de Amsterdam en los Países Bajos ha hecho algo nuevo.

Una cadena de átomos unidimensionales sirvió como camino para Electrones para «saltar» de un lugar a otro. Al ajustar la facilidad con la que puede ocurrir este salto, los físicos pueden hacer que ciertas propiedades desaparezcan, creando efectivamente una especie de horizonte de eventos que se superpone a la naturaleza ondulatoria de los electrones.

El equipo dijo que este efecto falso del horizonte de eventos resultó en un aumento de la temperatura que coincide con las predicciones teóricas para un sistema de agujero negro equivalente. Pero solo cuando parte de la cadena se extiende más allá del horizonte de eventos.

esto puede significar enredo Muchas de las partículas que se extienden a través del horizonte de sucesos son fundamentales para generar la radiación de Hawking.

La radiación de Hawking simulada era solo térmica en un cierto rango de saltos de amplitud, y por debajo de eso, las simulaciones comenzaron a imitar un tipo de espacio-tiempo considerado «plano». Esto indica que la radiación de Hawking solo puede ser convectiva dentro de una variedad de situaciones y cuando hay un cambio de deformación en el espacio-tiempo debido a la gravedad.

No está claro qué significa esto para la gravedad cuántica, pero el modelo ofrece una forma de estudiar la aparición de la radiación de Hawking en un entorno que no se ve afectado por la dinámica salvaje de la formación de agujeros negros. Debido a que es tan simple, dijeron los investigadores, se puede ejecutar en una amplia gama de entornos experimentales.

«Esto podría abrir un lugar para explorar aspectos fundamentales de la mecánica cuántica junto con la gravedad y los vacíos curvilíneos en varios entornos de materia condensada». escriben los investigadores.

Investigación publicada en Investigación de revisión física.