Hawkingnak megint igaza volt

Korábban a témában:

Stephen Hawking már korábban kiszámolta, most viszont laboratóriumi körülmények között gyakorlatban is sikerült bizonyítani, hogy a fekete lyukak tényleg párologhatnak – persze nem a szó szoros értelmében, hanem úgy, hogy energiájuk és tömegük olyan mértékben csökkenjen, hogy végül megszűnjenek. A Hawking-sugárzásnak nevezett jelenség eddig csak elméletben létezett, most viszont kutatóknak sikerült reprodukálniuk laboratóriumban is – a világűrben valószínűleg soha nem tudjuk majd megfigyelni, mert

a műszereink nem elég kifinomultak ahhoz, hogy rögzíteni tudjuk a történéseket.

Hawking egy 1974-ben közölt tanulmányban vetette fel a jelenség elméleti lehetőségét. Ebben megemlítette, hogy a fekete lyukak bocsájtanak ki magukból részecskéket, méghozzá némelyikük előbb-utóbb annyit, hogy eltűnjenek. A kibocsájtás miatt a fekete lyuk energiája és tömege olyan mértékben csökkenhet, hogy előbb-utóbb elfogy, és a fekete lyuk megszűnik. Hawking érvelése szerint az üres tér a kvantummechanika törvényei szerint soha nem teljesen üres, részecske-antirészecske párok keletkezhetnek benne, amelyek azonnal újra megsemmisülnek. A pár összenergiája zérus, ami azt eredményezi, hogy az antirészecskéknek negatív energiájúaknak kell lenniük, ezért partnerüktől nem távolodhatnak nagyon el.

A fekete lyuk környékén azonban a nagy gravitációs energia miatt nagyon nagy lesz a részecskék energiája, és így bekövetkezhet, hogy a pozitív energiájú részecske el tud távolodni a fekete lyuktól, miközben a negatív energiájú partnere beleesik abba. A kilépő részek sugárzását nevezik Hawking-sugárzásnak.

Black hole in the universe 3D image
Kép: Thinkstock

A kísérletükhöz az izraeli műszaki egyetem, a Technion kutatói egy extrém hideg gázt, a Bose–Einstein-kondenzációt használták, hogy demonstrálják a fekete lyuk eseményhorizontját. A mozgó gáz útjába egy követ raktak, így gyakorlatilag vízesést szimuláltak vele. Ahogy a kövön átmozogott a gáz, képes volt annyi helyzeti energiát mozgási energiává alakítani, hogy túllépje a hangsebességet, írja a LiveScience.

A kutatók részecske-antirészecske párok helyett fononokat, vagyis kvantum hanghullámokat használtak, amelyek mozgását vizsgálták a gázon belül. A lassú részen a fononok képesek voltak az árral szemben mozogni, a gázeséssel ellentétes irányban, a gyorsabb oldalon viszont nem, a „fekete lyuk” beszippantotta őket.

Szakértők szerint ez még csak az első lépés ahhoz, hogy teljesen bizonyítani tudják Hawking elméletét: a kísérlet például nem bizonyította, hogy a fononpárok a kvantumszintben korrelálnak, ami Hawking előrejelzéseinek egy másik fontos aspektusa.

Ajánlott videó mutasd mind

Ha kommentelni, beszélgetni, vitatkozni szeretnél, vagy csak megosztanád a véleményedet másokkal, a 24.hu Facebook-oldalán teheted meg. Ha bővebben olvasnál az okokról, itt találsz válaszokat.

Image: 73898359, CsŠk JŠnos magyar vŠllalkozů; cŪmzetes egyetemi tanŠr, MagyarorszŠg korŠbbi nagykŲvete az EgyesŁlt KirŠlysŠgban., Place: Budapest, Hungary, Model Release: No or not aplicable, Property Release: Yes, Credit: smagpictures.com
Nézd meg a legfrissebb cikkeinket a címlapon!
24-logo

Engedélyezi, hogy a 24.hu értesítéseket
küldjön Önnek a kiemelt hírekről?
Az értesítések bármikor kikapcsolhatók
a böngésző beállításaiban.