英國《每日郵報》網(wǎng)站5月29日刊文稱,在迄今為止的第一張黑洞照片證實了愛因斯坦假想的理論之后,是時候讓已故科學(xué)家斯蒂芬·霍金畢生研究的部分結(jié)論得到證明了。
文章介紹,在英國《自然》周刊發(fā)表的一篇論文中,科學(xué)家們稱他們已經(jīng)驗證了以這位物理學(xué)家名字命名的“霍金輻射”理論。該理論猜測,由于各種涉及量子物理學(xué)和萬有引力的因素,黑洞會從它們的表面散發(fā)出輻射。
為了驗證這一理論,以色列理工學(xué)院的科學(xué)家們求助于聽起來像是瘋狂科學(xué)的東西:創(chuàng)造他們自己的黑洞。
文章援引美國小發(fā)明網(wǎng)站的報道稱,在缺乏能夠在遙遠距離之外觀測黑洞周圍輻射的儀器的情況下,研究人員求助于一種利用名為“玻色—愛因斯坦凝聚態(tài)”的量子物質(zhì)狀態(tài)進行的模擬。
這種物質(zhì)(它是通過利用激光器捕捉銣原子制取的)與黑洞相似,會形成某個“不歸點”,不同之處在于這種物質(zhì)并不是吸收光,而是對聲音產(chǎn)生影響。
而且與黑洞類似的是,被作為光的替身的聲音在遇到這種物質(zhì)的時候,會有兩個選擇——它可以遠離或者進入這種物質(zhì),但是一旦進入其內(nèi)部,就將無法逃脫。
文章稱,這一模擬所得出的結(jié)果與霍金的預(yù)言如出一轍。
盡管這些研究人員在2016年就曾觀察到有關(guān)“霍金輻射”的初步證據(jù),但他們的第二次、也就是最近一次實驗才能夠證實這種輻射的一系列特征。新的觀測結(jié)果包括了有關(guān)該黑洞類似物的熱輻射譜以及所產(chǎn)生波長的讀數(shù),這兩類數(shù)據(jù)都與霍金的預(yù)言吻合。
論文作者、以色列理工學(xué)院物理學(xué)家杰夫·施泰因豪爾說:“在我看來,我們所看到的結(jié)果證明了霍金的計算是正確的。”
研究人員的研究結(jié)果似乎也具有支持霍金涉及黑洞悖論的理論的意義。黑洞悖論質(zhì)疑被黑洞吸入的物質(zhì)是否完全消失了。這一悖論使得霍金在量子物理學(xué)方面的發(fā)現(xiàn)站到了廣義相對論的對立面。相對論認(rèn)為能量不可能被摧毀,只能被轉(zhuǎn)移,但是霍金輻射似乎暗示能量是可以被消滅的。
文章指出,如何調(diào)和這一悖論是理論物理學(xué)家中仍在進行的一場爭論。
文章認(rèn)為,至于霍金輻射,這項最新實驗提供了迄今為止有記錄可查的關(guān)于其存在的最確鑿證據(jù),但是這仍然不是絕對的證據(jù),因為迄今還沒有任何人能夠觀察到發(fā)生在真實黑洞中的這種現(xiàn)象。
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