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Von Wissenschaftlern im Labor erzeugtes Schwarzes Loch überrascht!

Staunen Sie über diese neue wissenschaftliche Erkenntnis, die uns die Hoffnung auf die verborgenen Rätsel der schwarzen Löcher und ihre Übereinstimmung mit der Theorie erhält.

Schwarzes Loch, leuchtendes Zentrum, orangefarbener und dunkler Hintergrund
Hawking-Strahlung" könnte Realität werden, wenn die Forschung weitergeht.

Beharrlichkeit bei Ideen ist einer der Schlüssel zum Erfolg. Und das wissenschaftliche Team, das für die kürzlich in der Zeitschrift Physical Review Research veröffentlichte Studie "Thermalization by a synthetic horizon" verantwortlich ist, weiß das sehr genau. Seit Unruh das Konzept der Schallschwarzen Löcher vorstellte, hat die Aussicht auf kontrollierte, physikalisch orientierte Experimente zur allgemeinen Relativitätstheorie die Neugierde der Welt geweckt.

Die Thermisierung ist ein physikalischer Prozess, bei dem Teilchen durch Wechselwirkung miteinander ein Temperaturgleichgewicht erreichen.

Die Analysen konzentrierten sich auf die Thermalisierung eines elektronischen Quantensystems mit einem synthetischen Horizont. Das hört sich wie ein Zungenbrecher an, aber wenn Sie weiter lesen, werden Sie es gut verstehen.

Thermalisierung, einer der fantastischen Schlüssel!

In der Welt der Wissenschaft ist bekannt, dass die Thermalisierung der Schwerkraft in einer flachen Raumzeit auftritt, und die Tür steht für Sie offen. Stellen Sie sich in dieser Szene vor, dass es statische Beobachter gibt, die den Zustand des reinen Vakuums erkennen können - unglaublich!

Schwarzes Loch, gelbe, orange, rosa Umgebung, schwarzer Hintergrund
Im Moment können wir uns nur vorstellen, was passiert, wenn wir in ein schwarzes Loch eindringen.

In der gleichen Raum-Zeit-Szene sind nun beschleunigte Beobachter zu sehen. Sie werden einen Horizont haben, der dazu führt, dass ein Teil des Hauptzustandes nicht beobachtet werden kann, verstanden?

Das Vakuum erscheint einem beschleunigten Beobachter als verschmolzen und wird als thermisch wahrgenommen. Das Gleiche geschieht mit einem statischen Beobachter in der Nähe des Horizonts eines Schwarzen Lochs.

Wenn alles verschwindet

Auf der anderen Seite ist es wichtig zu wissen, dass die Dichte eines Schwarzen Lochs kolossal ist, so sehr, dass nicht einmal Licht entkommen kann, wenn es sich in der Nähe des Zentrums eines solchen Lochs befindet.

Aber wie nah? Dieser Abstand wird als "Ereignishorizont" bezeichnet - ein weiteres komplexes Konzept? Stellen wir uns vor, ein Fahrzeug fährt auf einen Tunnel zu, aber bevor es dort ankommt, wird es in den Tunnel selbst "hineingesaugt". Es gibt also eine Entfernungsgrenze zwischen dem Zeitpunkt, an dem wir das Fahrzeug fahren sehen, und dem Zeitpunkt, an dem es in der Nähe des Tunnels verschwindet! Es gibt den Ereignishorizont.

Das Vermächtnis von Stephen Hawking

"Was wir im Leben tun, hallt in der Ewigkeit wider", sagte Maximus, die Hauptfigur im Film "Gladiator". Im Jahr 1974 schlug der brillante Stephen Hawking eine Theorie vor, die damals ein wenig "seltsam" klang.

Die Wärmestrahlung wird durch die von einem Körper abgegebene Temperatur erzeugt.

Für Hawking hätten die Störungen der Quantenfluktuationen, die durch den oben erläuterten Ereignishorizont verursacht werden, die Kraft, Strahlung auszusenden, die dem ähnelt, was wir als "Wärmestrahlung" kennen. Daher wird die in der Nähe des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs erzeugte Strahlung theoretisch als "Hawking-Strahlung" bezeichnet.

Schwarzes Loch, Licht, gelb, rot, rosa.
Um bessere Ergebnisse zu erzielen, arbeiteten die Forscher mit Elektronen und Atomen.

In Fortsetzung der Forschung "baute" das Team einen Pfad aus Atomen, und wozu könnte er gut sein? Damit Elektronen von einem Ort zum anderen "hüpfen" können. Je leichter dieses Hüpfen im Experiment war, desto leichter konnte das Team bestimmte Eigenschaften verschwinden lassen.

Sie schufen einen analogen Ereignishorizont, der die Fähigkeit hat, mit der Wellennatur von Elektronen zu interferieren, aber was dann kommt, ist noch interessanter.

Bislang wurde keine Spur von "Hawking-Strahlung" entdeckt. Das liegt daran, dass es sich um eine zu schwache Strahlung handelt.

Nur wenn ein Teil der "Atombahn" über den "gefälschten" Ereignishorizont hinausging, wurde ein Temperaturanstieg festgestellt. Diese Schlussfolgerung steht im Einklang mit der Theorie eines Systems mit schwarzen Löchern.

Schließlich sind die Ergebnisse dieses Experiments von grundlegender Bedeutung für das Verständnis der "Hawking-Strahlung". Einer der Schlüssel liegt in der Verschränkung von Teilchen, die sich auf beiden Seiten des "Ereignishorizonts" ausdehnen.