海外團隊在模擬因“光的流體”而彎曲的時空的實驗室中發(fā)表了“人工黑洞”的再現(xiàn)6月24日(星期二) 8:05發(fā)布 向法國的Sorbonne Universite和美國路易斯安那州立大學(xué)所屬的研究者們發(fā)表的論文“polar iton fluids as quantum field theory simulators on tailored curved space times”，是通過控制光的流體在實驗室再現(xiàn)黑洞周邊彎曲時空的研究【觀察圖像】向半導(dǎo)體微諧振器照射激光生成流體的實驗裝置的概略圖【全2張】黑洞以連光都逃不掉的天體而聞名，但1974年霍金提出了驚人的倡議。 據(jù)說由于量子力學(xué)效應(yīng)，黑洞放射出微弱的光。 但是，這個“霍金輻射”極其微弱，幾乎不可能在實際的宇宙中進行觀測。 因此，研究人員希望在實驗室里創(chuàng)造出與黑洞相似的情況。 研究小組關(guān)注的是半導(dǎo)體微諧振器中由光和物質(zhì)混合而成的“波里頓”粒子。 聚內(nèi)酯的集團像液體一樣行動，形成“光的流體”。 利用這種流體，實驗性地研究了彎曲的時空模擬做。 以下，由于有在該流體中傳播的波，與聲波相似，因此用聲波進行說明。 另外，由于該聲波也有傳輸速度，所以表現(xiàn)為聲速。 這里重要的是根據(jù)場所改變流體的流動速度。 使用空間光調(diào)制器對激光的相位進行空間控制，可以形成流體緩慢流動的區(qū)域和快速流動的區(qū)域。 如果流體的速度超過音速，聲波就不能從那里向上游傳播。 這正好和落入黑洞的光無法射出去的情況相同。 在實驗中，流體制作了從亞音速(未達到音速的速度區(qū)域)向超音速(超過音速的速度區(qū)域)變化的邊界(聲學(xué)地平線)，詳細調(diào)查了波在那里的動作。 重要的發(fā)現(xiàn)是在超音速區(qū)域出現(xiàn)了具有“負(fù)能量”的波。 通常，波浪具有正能量，但通過被流動拖動會產(chǎn)生特殊的狀態(tài)。 該負(fù)能量波的存在，表明具備發(fā)生霍金輻射的條件。 該實驗系統(tǒng)的優(yōu)點是可以自由控制各種參數(shù)。 例如，可以使亞音速到超音速的變化變陡或變緩。 這是在實際的黑洞中不可能的操作。 另外，也可以使波浪具有“質(zhì)量”。 從無質(zhì)量的波(通常的聲波)到有質(zhì)量的波連續(xù)變化，是這個系統(tǒng)特有的特征。 并且，如果在聲學(xué)地平線的內(nèi)側(cè)形成密度低的區(qū)域，波將被困在那里產(chǎn)生共鳴現(xiàn)象。 這被稱為“準(zhǔn)正規(guī)模式”，對應(yīng)于黑洞附近發(fā)生的特殊振動。 將來，也有望測量隨著時間變化的人工黑洞、旋轉(zhuǎn)的人工黑洞和霍金輻射帶來的量子糾纏。 光的流體可能成為揭開黑洞物理學(xué)之謎的新實驗工具。 Falque、Kevin、Delhom、Adria、Glorieux、Quentin、Giacobino、Elisabeth、Bramati、Alberto、and Jacquet、 maxime j.polar iton fluids as quantum field theory simulators on tailored curved space times phys.rev.lett.- accepted 22 may， 2025 doi:https:///10.1103/t5dh-rx6w※innovative tech :從2014年開始，以論文為單位對尖端技術(shù)的研究進行報道網(wǎng)絡(luò)媒體「銷售》(無縫)的主持人山下裕毅先生執(zhí)筆。 山下先生挑選并解說新穎性高的科學(xué)論文。 X: @shiropen2 ITmedia NEWS |
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