Z uporabo verige atomov v eni datoteki za modeliranje obzorja dogodkov črne luknje so fiziki opazili enakovredno temu, kar imenujemo Hawkingovo sevanje – delci, ki nastanejo zaradi motenj kvantnih fluktuacij, ki jih povzroča prostor-časovna vrzel črne luknje.
Pravijo, da bi to lahko pomagalo razrešiti protislovje med dvema trenutno nezdružljivima okviroma za opisovanje vesolja: splošno relativnostjo, ki opisuje obnašanje gravitacije kot zveznega polja, znanega kot prostor-čas, in kvantno mehaniko, ki opisuje obnašanje diskretnih delcev. z uporabo matematičnih verjetnosti Da bi ustvarili enotno teorijo kvantne gravitacije, ki bi jo lahko uporabili univerzalno, morata ti dve nezdružljivi teoriji najti način, da se nekako ujemata.
Tu nastopijo črne luknje – morda najbolj nenavadni, najbolj ekstremni objekti v vesolju. Ti masivni objekti so tako neverjetno gosti, da na določeni razdalji od središča mase črne luknje nobena hitrost v vesolju ne zadostuje za pobeg. Tudi svetlobna hitrost. Ta razdalja, ki je odvisna od mase črne luknje, se imenuje obzorje dogodkov. Ko objekt enkrat prestopi svojo mejo, si lahko samo predstavljamo, kaj se zgodi, saj se nič ne vrne s pomembnimi informacijami o njegovi usodi.
Toda leta 1974 je Stephen Hawking predlagal, da prekinitve v kvantnih fluktuacijah, ki jih povzroča obzorje dogodkov, vodijo do vrste sevanja, ki je zelo podobno toplotnemu sevanju. Če to Hawkingovo sevanje obstaja, je prešibko, da bi ga zaznali. Morda ga nikoli ne bomo mogli ločiti od sikajoče statičnosti vesolja. Lahko pa raziščemo njegove lastnosti z ustvarjanjem analogov črnih lukenj v laboratorijskih pogojih.
To je bilo storjeno že prej, toda v lani objavljeni študiji, ki jo je vodila Lotta Mertens z univerze v Amsterdamu na Nizozemskem, so fiziki naredili nekaj novega. Enodimenzionalna veriga atomov je služila kot pot za "skakanje" elektronov iz enega položaja v drugega. S spreminjanjem lahkosti, s katero bi lahko prišlo do teh skokov, bi lahko fiziki povzročili, da nekatere lastnosti izginejo, kar bi dejansko ustvarilo nekakšen horizont dogodkov, ki bi posegal v valovito naravo elektronov.
Učinek tega lažnega obzorja dogodkov je povzročil dvig temperature, ki je izpolnil teoretična pričakovanja enakovrednega sistema črnih lukenj, vendar le, ko je del verige segal čez obzorje dogodkov. To lahko pomeni, da ima prepletanje delcev, ki prečkajo obzorje dogodkov, pomembno vlogo pri ustvarjanju Hawkingovega sevanja.
Simulirano Hawkingovo sevanje je bilo toplotno samo za določeno območje amplitud konic in v simulacijah, ki so se začele s simulacijo določene vrste prostor-časa, za katerega se je domnevalo, da je "plosko". To kaže, da je lahko Hawkingovo sevanje toplotno le v določenih situacijah, ko pride do spremembe ukrivljenosti prostora-časa pod vplivom gravitacije.
Ni jasno, kaj to pomeni za kvantno gravitacijo, vendar model ponuja način za preučevanje pojava Hawkingovega sevanja v mediju, na katerega ne vpliva divja dinamika nastajanja črne luknje. In ker je tako preprost, ga je mogoče uporabiti v številnih eksperimentalnih okoljih, pravijo raziskovalci.
"To lahko odpre priložnosti za preučevanje temeljnih kvantnomehanskih vidikov, pa tudi gravitacije in izkrivljenega prostora-časa v različnih pogojih kondenzirane snovi," pojasnjujejo fiziki v svojem članku.
Zanimivo tudi:
- Šest zapovedi umetne inteligence
- 10 odkritij, ki dokazujejo, da ima Einstein prav glede vesolja. In 1, ki zanika