打造声音黑洞 欲解黑洞蒸发之谜.docx
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1、打造声音黑洞欲解黑洞蒸发之谜 据英国新科学家杂志报道,以色列物理学家创建了一个可捕获声音而不是光线的人造黑洞,并试图借助这个黑洞探测理论上存在的“霍金辐射”。霍金辐射是由闻名物理学家斯蒂芬霍金在30多年前提出来的,能够让黑洞随时间消逝渐渐蒸发直至消逝。 目光锁定量子态 天体物理学认为,当物质密度达到足够大并塌陷后一个被称之为“奇点”的点时,黑洞就会形成。黑洞拥有惊人引力,任何物质甚至光线在内都无法逃脱黑洞四周一个被称之为“事务视界”的边界拖拽,简洁地说就是被黑洞吞噬。 但物理学家也可以创建只汲取声音的人造黑洞。详细方式是“哄骗”一种材料以超音速在介质中移动,在介质中穿行的声波无法跟上这种材料的
2、速度,就像鱼儿在快速流淌的河流中游动一样。声音最终被类似河流的事务视界捕获。 目前,材料物理学家正将目光聚焦所谓的“玻色-爱因斯坦”冷凝物。“玻色-爱因斯坦”冷凝物是物质的一种量子态,此时的原子团行为与单个原子类似。在此之前,科学家已经能够让冷凝物以超音速移动。美国科罗拉多州高校博尔德分校的埃里克科内尔表示,在操纵“玻色-爱因斯坦”冷凝物过程中,物理学家能够创建声学黑洞。 因在试验上实现“玻色-爱因斯坦”凝合现象,科内尔曾共享2001年诺贝尔奖。他说,海法以色列理工学院的杰夫斯蒂恩豪尔及其同事进行的一项新探讨,是第一次目标直指在“玻色-爱因斯坦”冷凝物中产生霍金辐射的有证可考的试验。 超音速流
3、形成声学黑洞 试验过程中,斯蒂恩豪尔等人将大约10万个带电铷原子冷却到只比肯定零度高出不到十亿分之十的温度,同时借助磁场捕获这些原子。在一束激光的帮助下,探讨人员随后创建一个电势井以吸引铷原子同时促使它们在这种材料中以超音速Z字形穿过电势井。这一过程产生了一个持续8毫秒左右的超音速流,进而快速形成一个能够捕获声音的声学黑洞。创建人造黑洞具有特别重要的意义,能够促使科学家第一次探测霍金辐射。 量子力学认为,成对粒子可以自然而然地在真空区出现。在彼此湮灭并最终双双消逝前,成对粒子由一个粒子及其反粒子构成可以存在特别短暂的时间。霍金在上世纪73年头指出,假如成对粒子在黑洞边缘旁边形成,其中的粒子在被
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