스코틀랜드 세인트 앤드류 대학교 (St. Andrews University)의 연구원들은 새로운 우주 관측 기술을 통해서가 아니라 고성능 슈퍼 컴퓨터가 아니라 실험실에서 블랙홀의 사건 지평을 시뮬레이션하는 방법을 발견했다고 주장했다. 레이저, 광섬유 길이 및 기괴한 양자 역학에 따라 레이저의 파장을 변경하기 위해 "단일성"이 만들어져 사건의 수평선 효과를 합성 할 수 있습니다. 이 실험이 사건의 지평선을 만들 수 있다면, 스티븐 호킹이 노벨상을 수상 할 가능성이 가장 높은 스티븐 호킹에게 이론적 인 호킹 방사선 현상을 테스트 할 수 있습니다.
블랙홀은 어떻게 만드나요? 우주에서는 거대한 별이 무너져 블랙홀이 생깁니다. 별의 질량은 몸에 작용하는 거대한 중력으로 인해 (연료가 떨어지고 초신성을 겪은 후) 단일 지점으로 붕괴됩니다. 별이 특정 질량 '한계'를 초과해야하는 경우 (예 : 찬드라 세 카르 한계 – 별의 질량이 중력에 대한 구조를지지 할 수없는 최대 값), 별개의 지점 (단수)으로 붕괴됩니다. 시공간이 너무 왜곡되어 모든 지역 에너지 (물질 과 방사선)이 특이점에 빠질 것입니다. 빛조차도 중력을 벗어날 수없는 특이점으로부터의 거리는 중대한 전환점. 대기권에 영향을 미치는 우주 광선에 의한 고 에너지 입자 충돌은 MBH (Micro-Black Hole)를 생성 할 수 있습니다. Large Hadron Collider (스위스 제네바 근처의 CERN)는 MBH를 생성 할 정도로 에너지 충돌을 일으킬 수 있습니다. 흥미롭게도 LHC가 MBH를 생산할 수 있다면 Stephen Hawking의 "Hawking Radiation"이론은 MBH가 거의 즉시 증발하면 입증 될 수 있습니다.
호킹은 블랙홀이 방사선을 방출한다고 예측합니다. 이 이론은 역설적이다. 어떤 방사선도 블랙홀의 사건 지평을 벗어날 수 없기 때문이다. 그러나 호킹은 양자 역학, 블랙홀의 단점으로 인해 할 수있다 방사선을 생산합니다.
간단히 말해서, 우주는 입자들이 진공 상태에서 생성되어 주변의 에너지를“차용”합니다. 에너지 균형을 유지하기 위해 입자와 그 반입자는 짧은 시간 동안 만 살 수 있으며, 빌려 간 에너지는 서로를 전멸시켜 매우 빠르게 회복됩니다. 이들이 양자 시간 제한 내에 존재하고 존재하지 않는 한, 그들은 "가상 입자"로 간주된다. 소멸에 이르는 창조에는 에너지가 없습니다.
그러나이 입자 쌍이 블랙홀의 이벤트 수평선에서 또는 그 근처에서 생성되면 상황이 변경됩니다. 가상 쌍 중 하나가 블랙홀로 떨어지고 파트너가 이벤트 지평에서 빠져 나가면 소멸 할 수 없습니다. 두 가상 입자 모두 "실제"가되어, 탈출 입자가 에너지와 질량을 블랙홀에서 멀어지게합니다 (포획 된 입자는 음의 질량을 갖는 것으로 간주되어 블랙홀의 질량을 감소시킵니다). 이벤트 호라이즌에서이 양자 쿼크에 질량이 없어짐에 따라 호킹 방사선이 블랙홀을 "증발시키는"방식으로 예측하는 방식입니다. 호킹은 블랙홀이 점차 증발하고 사라질 것으로 예상하고,이 효과는 작은 블랙홀과 MBH에서 가장 두드러집니다.
다시 ... 세인트 앤드류스 연구소로 돌아가서…
Ulf Leonhardt 교수는 레이저 펄스를 사용하여 블랙홀 이벤트 지평의 조건을 만들고 호킹 방사선을 테스트하는 최초의 직접 실험을 만들기를 희망하고 있습니다. 레온하르트 (Leonhardt)는 파동 물리학이 붕괴되어 특이점을 만들어내는“양 재앙”의 전문가입니다. Leonhardt의 팀은 최근 런던에서 열린“Cosmology Meets Condensed Matter”회의에서 이벤트 지평 환경의 주요 구성 요소 중 하나를 시뮬레이션하는 방법을 발표했습니다.
빛은 파동 특성에 따라 다른 속도로 재료를 통과합니다. 세인트 앤드류 그룹은 두 개의 레이저 빔을 사용합니다. 하나는 느리고 하나는 빠릅니다. 첫째, 느린 전파 펄스가 광섬유에서 발생 된 후 더 빠른 펄스가 이어집니다. 더 빠른 펄스는 더 느린 펄스와 함께 "잡아"야합니다. 그러나 느린 펄스가 매체를 통과함에 따라 섬유의 광학적 특성이 변경되어 빠른 펄스가 활성화됩니다. 이것은 사건의 지평선에서 탈출하려고 할 때 일어나는 일입니다. 너무 늦춰서“포획”됩니다.
“우리는 이론적 계산에 의해 그러한 시스템이 수평선, 특히 호킹 방사선의 양자 효과를 조사 할 수 있음을 보여줍니다” – St. Andrews 그룹의 다음 논문에서.
사건 지평 내에서 물리학을 모방하기 위해 두 개의 레이저 펄스가 서로에 미치는 영향은 이상하게 들리지만,이 새로운 연구는 LHC에서 MBH가 생성되는지 이해하는 데 도움이 될 수 있으며 Stephen Hawking을 노벨상 수상에 조금 더 가깝게 밀 수 있습니다.
출처 : Telegraph.co.uk
