हॉकिंग रेडिएशन: आणखी रहस्य नाही. हॉकिंग रेडिएशन: हॉकिंग कण सिद्धांताची संकल्पना, वैशिष्ट्ये आणि समस्या

हॉकिंग रेडिएशन ही विविध प्राथमिक कणांच्या उत्सर्जनाची प्रक्रिया आहे, ज्याचे वर्णन ब्रिटिश शास्त्रज्ञ स्टीफन हॉकिंग यांनी 1974 मध्ये केले होते.

स्टीफन हॉकिंगच्या कार्यांच्या प्रकाशनाच्या खूप आधी, कृष्णविवरांमधून कणांच्या किरणोत्सर्गाची शक्यता सोव्हिएत सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ व्लादिमीर ग्रिबोव्ह यांनी याकोव्ह झेलडोविच या दुसऱ्या शास्त्रज्ञाशी झालेल्या चर्चेत व्यक्त केली होती.

कृष्णविवराजवळील प्राथमिक कणांच्या वर्तनाचा अभ्यास करत असताना, तीस वर्षीय स्टीफन हॉकिंग यांनी 1973 मध्ये मॉस्कोला भेट दिली. राजधानीत, तो दोन उत्कृष्ट सोव्हिएत शास्त्रज्ञ, अलेक्सी स्टारोबिन्स्की आणि याकोव्ह झेलडोविच यांच्याशी वैज्ञानिक चर्चेत भाग घेऊ शकला. ग्रिबोव्हच्या कल्पनेवर काही काळ काम केल्यानंतर, ते या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की बोगद्याच्या प्रभावामुळे कृष्णविवरे उत्सर्जित होऊ शकतात. नंतरचा अर्थ असा आहे की क्वांटम भौतिकशास्त्राच्या दृष्टिकोनातून कण कोणत्याही अडथळ्यावर मात करू शकतो. या विषयात स्वारस्य निर्माण झाल्यामुळे, हॉकिंगने या समस्येचा तपशीलवार अभ्यास केला आणि 1974 मध्ये त्यांचे कार्य प्रकाशित केले, ज्याने नंतर उल्लेख केलेल्या रेडिएशनचे नाव त्यांच्या नावावर ठेवले.

स्टीफन हॉकिंग यांनी कृष्णविवरातून कण उत्सर्जित होण्याच्या प्रक्रियेचे वर्णन काहीसे वेगळे केले आहे. अशा रेडिएशनचे मूळ कारण तथाकथित "आभासी कण" आहे.

कणांमधील परस्परसंवादाचे वर्णन करण्याच्या प्रक्रियेत, शास्त्रज्ञांना कल्पना आली की त्यांच्यातील परस्परसंवाद विशिष्ट क्वांटाच्या (काही भौतिक प्रमाणांचे "भाग") एक्सचेंजद्वारे होतात. उदाहरणार्थ, इलेक्ट्रॉन आणि प्रोटॉन यांच्यातील अणूमध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक परस्परसंवाद फोटॉनच्या देवाणघेवाणीद्वारे होतो (विद्युतचुंबकीय परस्परसंवादाचे वाहक).

तथापि, नंतर पुढील समस्या उद्भवते. जर आपण हा इलेक्ट्रॉन एक मुक्त कण मानला, तर उर्जेच्या संवर्धनाच्या तत्त्वानुसार तो कोणत्याही प्रकारे फोटॉन सोडू किंवा शोषून घेऊ शकत नाही. म्हणजेच, तो कोणत्याही प्रमाणात ऊर्जा गमावू किंवा मिळवू शकत नाही. मग शास्त्रज्ञांनी तथाकथित "आभासी कण" तयार केले. नंतरचे वास्तविक लोकांपेक्षा वेगळे आहेत कारण ते जन्माला येतात आणि इतक्या लवकर अदृश्य होतात की त्यांची नोंदणी करणे अशक्य आहे. व्हर्च्युअल कण त्यांच्या आयुष्याच्या अल्प कालावधीत जे काही व्यवस्थापित करतात ते म्हणजे ऊर्जा हस्तांतरित न करता इतर कणांमध्ये गती हस्तांतरित करणे.

अशाप्रकारे, काही भौतिक चढउतारांमुळे (सर्वसामान्य विचलनामुळे) रिकामी जागा देखील या आभासी कणांनी भरलेली असते जी सतत जन्माला येतात आणि नष्ट होत असतात.

हॉकिंग रेडिएशन

सोव्हिएत भौतिकशास्त्रज्ञांच्या विपरीत, स्टीफन हॉकिंगचे रेडिएशनचे वर्णन अमूर्त, आभासी कणांवर आधारित आहे जे क्वांटम फील्ड सिद्धांताचा अविभाज्य भाग आहेत. एक ब्रिटिश सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ ब्लॅक होलमधून या आभासी कणांचा उत्स्फूर्त उदय पाहत आहे. या प्रकरणात, कृष्णविवराचे शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र आभासी कण नष्ट होण्याआधीच "वेगळे" करण्यास सक्षम आहे, ज्यामुळे ते वास्तविक कणांमध्ये बदलतात. तत्सम प्रक्रिया प्रायोगिकपणे सिंक्रोफासोट्रॉनमध्ये पाहिल्या जातात, जिथे शास्त्रज्ञ काही प्रमाणात ऊर्जा खर्च करताना हे कण वेगळे करतात.

भौतिकशास्त्राच्या दृष्टिकोनातून, रिकाम्या जागेत वस्तुमान, फिरकी, उर्जा आणि इतर वैशिष्ट्यांसह वास्तविक कणांचा उदय “शक्याबाहेर” उर्जेच्या संवर्धनाच्या कायद्याचा विरोधाभास आहे आणि म्हणूनच ते अशक्य आहे. म्हणून, आभासी कणांचे वास्तविक कणांमध्ये "परिवर्तन" करण्यासाठी, सुप्रसिद्ध कायद्यानुसार, या दोन कणांच्या एकूण वस्तुमानापेक्षा कमी नसलेली ऊर्जा आवश्यक असेल. कृष्णविवर घटना क्षितिजावरील आभासी कण दूर खेचण्यासाठी ही ऊर्जा खर्च करते.

खेचण्याच्या प्रक्रियेच्या परिणामी, घटनेच्या क्षितिजाच्या अगदी जवळ किंवा त्याच्या अगदी खाली स्थित कणांपैकी एक, वास्तविक मध्ये "वळते" आणि ब्लॅक होलच्या दिशेने निर्देशित केले जाते. दुसरा, विरुद्ध दिशेने, बाह्य अवकाशातून मुक्त प्रवासाला निघतो. गणिती आकडेमोड केल्यावर, कृष्णविवराच्या पृष्ठभागावर पडणाऱ्या कणापासून ऊर्जा (वस्तुमान) प्राप्त झाली असली तरी, कृष्णविवराने खेचण्याच्या प्रक्रियेवर खर्च केलेली ऊर्जा ऋणात्मक असते. म्हणजेच, शेवटी, वर्णन केलेल्या प्रक्रियेच्या परिणामी, कृष्णविवराने केवळ एक विशिष्ट प्रमाणात ऊर्जा गमावली, जी शिवाय, "बाहेर" उडलेल्या कणाच्या ताब्यात असलेल्या उर्जेच्या (वस्तुमान) बरोबर आहे.

अशाप्रकारे, वर्णन केलेल्या सिद्धांतानुसार, जरी कृष्णविवर कोणतेही कण उत्सर्जित करत नसले तरी ते या प्रक्रियेत योगदान देते आणि समतुल्य ऊर्जा गमावते. आइन्स्टाईनच्या वस्तुमान आणि उर्जेच्या समतुल्यतेच्या नियमानुसार, हे स्पष्ट होते की कृष्णविवराला त्याच्या स्वतःच्या वस्तुमानाशिवाय ऊर्जा कोठेही घेता येत नाही.

वरील सर्व गोष्टींचा सारांश देण्यासाठी, आपण असे म्हणू शकतो की कृष्णविवर एक कण उत्सर्जित करते आणि त्याच वेळी काही वस्तुमान गमावते. नंतरच्या प्रक्रियेला "ब्लॅक होल बाष्पीभवन" असे म्हणतात. हॉकिंग रेडिएशनच्या सिद्धांतावर आधारित, कोणीही असा अंदाज लावू शकतो की काही काळानंतर, जरी खूप लांब (ट्रिलियन वर्षे), ब्लॅक होल फक्त .

मनोरंजक माहिती

• लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर (LHC) येथे कृष्णविवर तयार होऊ शकतात आणि त्यामुळे पृथ्वीवरील प्राण्यांच्या जीवनाला धोका निर्माण होऊ शकतो अशी भीती अनेकांना वाटते. LHC मध्ये ब्लॅक होलचा जन्म केवळ स्पेस-टाइमच्या अतिरिक्त परिमाणांच्या अस्तित्वाच्या बाबतीत आणि कमी अंतरावर शक्तिशाली गुरुत्वीय परस्परसंवादाच्या अस्तित्वाच्या बाबतीतच शक्य आहे. तथापि, अशा प्रकारे तयार झालेले सूक्ष्म कृष्णविवर हॉकिंग रेडिएशनमुळे त्वरित बाष्पीभवन होईल.
• हॉकिंग किरणोत्सर्गावर आधारित, एकेरी अणुभट्टी किंवा कोलॅपसर अणुभट्टी ऑपरेट करू शकते - एक काल्पनिक उपकरण जे सूक्ष्म कृष्णविवर निर्माण करते. त्यांच्या बाष्पीभवनामुळे निर्माण होणारी किरणोत्सर्ग ऊर्जा ही अणुभट्टीसाठी उर्जेचा मुख्य स्त्रोत असेल.

लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर धोकादायक दिसत असला तरी हॉकिंग रेडिएशनमुळे घाबरण्यासारखे काही नाही

• ब्लॅक होल रेडिएशनवरील त्यांचे कार्य प्रकाशित केल्यानंतर, स्टीफन हॉकिंग यांनी आणखी एक प्रसिद्ध शास्त्रज्ञ किप थॉर्न यांच्याशी वाद घातला. विवादाचा विषय ब्लॅक होल असल्याचा दावा करणाऱ्या वस्तूचे स्वरूप होते, ज्याला म्हणतात. हॉकिंगचे कार्य जरी कृष्णविवरांच्या अस्तित्वाच्या गृहीतकावर आधारित असले तरी त्यांनी सिग्नस एक्स-१ हे कृष्णविवर नसल्याचा युक्तिवाद केला. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की बेट मासिकांच्या सदस्यता होत्या. थॉर्नची बोली प्रायव्हेट आय या व्यंगचित्र मासिकाची 4 वर्षांची सदस्यता होती, तर हॉकिंगची बोली पेंटहाऊस या कामुक मासिकाची एक वर्षाची सदस्यता होती. स्टीफनने वादात त्याच्या विधानाचे तर्क खालीलप्रमाणे मांडले: "मी जरी कृष्णविवरांचे अस्तित्व सांगून चुकीचे ठरलो, तरी किमान मी मासिकाची सदस्यता जिंकू शकेन"

हॉकिंग आणि सूक्ष्म गुरुत्व (उलट्याधूमकेतू)

अशा परिस्थितीत, ब्लॅक होल बनवलेल्या किंवा त्यात पडलेल्या (ज्यासाठी "केस" हे रूपक म्हणून वापरले जाते) कृष्णविवराच्या घटना क्षितिजाच्या पलीकडे "नाहिशी" होते आणि म्हणून ती जतन केली जाते परंतु प्रवेशयोग्य नसते. बाहेरील निरीक्षकांना.

1973 मध्ये, हॉकिंग मॉस्कोला गेले आणि सोव्हिएत शास्त्रज्ञ याकोव्ह झेलडोविच आणि अलेक्सी स्टारोबिन्स्की यांना भेटले. त्यांच्या कामाबद्दल त्यांच्याशी चर्चा करताना, त्यांनी त्याला दाखवले की अनिश्चिततेच्या तत्त्वाचा अर्थ कृष्णविवरांनी कण उत्सर्जित केला पाहिजे. यामुळे हॉकिंगचा ब्लॅक होल थर्मोडायनामिक्सचा दुसरा नियम (म्हणजेच कृष्णविवर लहान होऊ शकत नाही) प्रश्न निर्माण झाला कारण ते ऊर्जा गमावत असताना वस्तुमान गमावले पाहिजे.

शिवाय, जॉन व्हीलर विद्यापीठातील पदवीधर विद्यार्थ्याने जेकब बेकनस्टीनने मांडलेल्या सिद्धांताचे समर्थन केले, की ब्लॅक होलमध्ये मर्यादित, शून्य नसलेले तापमान आणि एन्ट्रॉपी असावी. हे सर्व "केस नाही प्रमेय" च्या विरोधाभास आहे. हॉकिंग यांनी लवकरच त्यांच्या प्रमेयामध्ये सुधारणा केली, हे दर्शविते की जेव्हा क्वांटम यांत्रिक प्रभाव विचारात घेतला जातो तेव्हा ब्लॅक होल विशिष्ट तापमानाचे थर्मल रेडिएशन उत्सर्जित करत असल्याचे आढळले.

1974 मध्ये हॉकिंग यांनी त्यांचे निष्कर्ष मांडले आणि कृष्णविवरे रेडिएशन उत्सर्जित करतात हे दाखवून दिले. हा परिणाम "हॉकिंग रेडिएशन" म्हणून ओळखला जाऊ लागला आणि सुरुवातीला वादग्रस्त ठरला. परंतु 70 च्या दशकाच्या अखेरीस आणि पुढील संशोधनाच्या प्रकाशनानंतर, हा शोध सैद्धांतिक भौतिकशास्त्राच्या क्षेत्रातील महत्त्वपूर्ण प्रगती म्हणून ओळखला गेला.

तथापि, अशा सिद्धांताचा एक परिणाम म्हणजे कृष्णविवर हळूहळू वस्तुमान आणि ऊर्जा गमावतात. यामुळे, कृष्णविवर जे मिळवण्यापेक्षा जास्त वस्तुमान गमावतात ते आकुंचन पावतात आणि कालांतराने अदृश्य होतात - ही घटना आता ब्लॅक होल "बाष्पीभवन" म्हणून ओळखली जाते.

1981 मध्ये, हॉकिंग यांनी प्रस्तावित केले की ब्लॅक होलमधील माहिती अपरिवर्तनीयपणे नष्ट होते जेव्हा कृष्णविवराचे बाष्पीभवन होते, जे "ब्लॅक होल माहिती विरोधाभास" म्हणून ओळखले जाऊ लागले. त्याने असा युक्तिवाद केला की भौतिक माहिती कृष्णविवरामध्ये कायमची नाहीशी होऊ शकते, ज्यामुळे अनेक भौतिक अवस्था एकाच ठिकाणी एकत्रित होऊ शकतात.

हा सिद्धांत वादग्रस्त ठरला कारण त्याने क्वांटम भौतिकशास्त्राच्या दोन मूलभूत तत्त्वांचे उल्लंघन केले आहे. क्वांटम फिजिक्स असे सांगते की भौतिक प्रणालीची संपूर्ण माहिती—त्याच्या पदार्थाची स्थिती (वस्तुमान, स्थिती, फिरकी, तापमान इ.)—फंक्शन कोलॅप्स होईपर्यंत तिच्या वेव्ह फंक्शनमध्ये एन्कोड केली जाते. यामुळे आणखी दोन तत्त्वे होतात.

पहिला, क्वांटम निर्धारवाद, असे सांगते की - सध्याचे वेव्ह फंक्शन दिलेले - भविष्यातील बदल उत्क्रांती ऑपरेटरद्वारे अद्वितीयपणे निर्धारित केले जातात. दुसरी - रिव्हर्सिबिलिटी - असे सांगते की उत्क्रांती ऑपरेटरची उलट बाजू आहे, याचा अर्थ भूतकाळातील लहरी कार्ये देखील अद्वितीय आहेत. या तत्त्वांचे संयोजन हे वस्तुस्थितीकडे नेत आहे की पदार्थाच्या क्वांटम स्थितीबद्दल माहिती नेहमी जतन केली जाणे आवश्यक आहे.

हॉकिंग व्हाईट हाऊसमध्ये स्वातंत्र्य पदक प्राप्त करण्यासाठी

ब्लॅक होलचे बाष्पीभवन झाल्यानंतर माहिती नाहीशी होते असे सुचवून, हॉकिंग यांनी मूलत: एक मूलभूत विरोधाभास निर्माण केला. जर ब्लॅक होलचे बाष्पीभवन होऊ शकते, ज्यामुळे क्वांटम वेव्ह फंक्शनची सर्व माहिती नाहीशी होऊ शकते, तर तत्त्वतः माहिती कायमची नष्ट होऊ शकते. हा प्रश्न शास्त्रज्ञांमध्ये चर्चेचा विषय बनला आहे आणि आजपर्यंत अक्षरशः निराकरण झालेला नाही.

तरीही 2003 पर्यंत, भौतिकशास्त्रज्ञांमध्ये काही एकमत होते की हॉकिंग ब्लॅक होलमध्ये माहिती गमावण्याबद्दल चुकीचे होते. 2004 मध्ये डब्लिनमधील एका व्याख्यानात, त्याने कबूल केले की त्याने कॅलटेकच्या जॉन प्रेस्किल (जो त्याने 1997 मध्ये लावला होता) या विषयावर एक पैज गमावली होती, परंतु विरोधाभासावर त्याचे स्वतःचे आणि काहीसे वादग्रस्त समाधानाचे वर्णन केले: कदाचित ब्लॅक होलमध्ये आणखी काही असू शकते. एकापेक्षा जास्त टोपोलॉजी.

2005 मध्ये त्यांनी ब्लॅक होलमधील माहितीचे नुकसान या विषयावर प्रकाशित केलेल्या शोधनिबंधात त्यांनी असा युक्तिवाद केला की माहितीचा विरोधाभास विश्वाच्या सर्व पर्यायी इतिहासांचा अभ्यास करून स्पष्ट केला जातो, जेथे कृष्णविवरांसह माहितीची हानी त्यांच्याशिवाय दुसऱ्यामध्ये भरपाई केली जाते. परिणामी, जानेवारी 2014 मध्ये, हॉकिंग यांनी ब्लॅक होल माहिती विरोधाभास ही त्यांची "सर्वात मोठी चूक" म्हटले.

लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर येथे हॉकिंग आणि पीटर हिग्ज

सामान्य सापेक्षता आणि क्वांटम मेकॅनिक्सचा वापर करून ब्लॅक होल आणि कॉस्मॉलॉजीबद्दलची आमची समज वाढवण्याबरोबरच, स्टीफन हॉकिंग यांनी विज्ञानाला व्यापक प्रेक्षकांपर्यंत पोहोचवण्यातही महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावली. त्यांच्या दीर्घ वैज्ञानिक कारकिर्दीत, त्यांनी अनेक लोकप्रिय पुस्तके प्रकाशित केली, प्रवास केला आणि व्याख्याने दिली आणि दूरदर्शन कार्यक्रम आणि चित्रपटांमध्ये दिसू लागले.

त्यांच्या कारकिर्दीत, हॉकिंग हे एक प्रतिष्ठित शिक्षक देखील बनले, त्यांनी वैयक्तिकरित्या 39 यशस्वी विद्यार्थ्यांना डॉक्टरेट मिळवून दिली. पृथ्वीबाहेरील बुद्धिमत्तेचा शोध आणि रोबोटिक्स आणि कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या विकासाच्या इतिहासात त्याचे नाव कायम राहील. 20 जुलै, 2015 रोजी, स्टीफन हॉकिंग यांनी ब्रह्मांडातील बाह्य जीवनाचा शोध घेण्याचा एक उपक्रम, ब्रेकथ्रू इनिशिएटिव्ह लाँच करण्यात मदत केली.

स्टीफन हॉकिंग हे आजच्या काळातील सर्वात प्रसिद्ध शास्त्रज्ञांपैकी एक आहेत यात शंका नाही. खगोलभौतिकी आणि क्वांटम मेकॅनिक्समधील त्यांच्या कार्यामुळे अवकाश आणि काळाबद्दलच्या आपल्या समजात प्रगती झाली आणि शास्त्रज्ञांमध्ये बरेच वादही निर्माण झाले. विज्ञानाकडे सर्वसामान्यांचे लक्ष वेधण्यासाठी क्वचितच कोणत्याही जिवंत शास्त्रज्ञाने इतके काम केले असेल.

हॉकिंगमध्ये त्यांच्या पूर्ववर्ती अल्बर्ट आइनस्टाईन, आणखी एक प्रभावशाली आणि प्रसिद्ध शास्त्रज्ञ यांच्याकडून काहीतरी आहे ज्यांनी अज्ञानाशी लढा देण्यासाठी आणि विज्ञान विकसित करण्यासाठी सर्वकाही केले. परंतु विशेषतः प्रभावी अशी गोष्ट म्हणजे हॉकिंगने त्यांच्या आयुष्यात जे काही केले (एका विशिष्ट टप्प्यापासून) ते सर्व काही क्षीण झालेल्या रोगाविरुद्धच्या जिद्दीच्या लढाईत होते. (वाचा, उदाहरणार्थ, पूर्णपणे गतिहीन राहून.)

हॉकिंग 52 वर्षांहून अधिक काळ अशा आजाराने जगले ज्याने डॉक्टरांच्या मते, 2 वर्षांच्या आत त्यांचा जीव घेतला असावा. आणि जेव्हा असा दिवस येईल जेव्हा हॉकिंग यापुढे आपल्यात नसतील, तेव्हा काळ निःसंशयपणे त्याला आइन्स्टाईन, न्यूटन, गॅलिलिओ आणि क्युरी यांच्या बरोबरीने मानवी इतिहासातील एक महान शास्त्रज्ञ म्हणून स्थान देईल.

आमच्या काळातील महान विश्वशास्त्रज्ञ आणि सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ. 1942 मध्ये जन्मलेल्या, भविष्यातील शास्त्रज्ञाला वयाच्या 20 व्या वर्षी आरोग्य समस्या येऊ लागल्या. ॲमियोट्रॉफिक लॅटरल स्क्लेरोसिसमुळे ऑक्सफर्डच्या सैद्धांतिक भौतिकशास्त्र विभागात अभ्यास करणे खूप कठीण झाले, परंतु स्टीफनला अतिशय सक्रिय, घटनापूर्ण जीवनशैली जगण्यापासून रोखले नाही. त्यांनी 1965 मध्ये लग्न केले आणि 1974 मध्ये रॉयल सोसायटी ऑफ लंडनचे फेलो बनले. तोपर्यंत त्यांना एक मुलगी आणि दोन मुलगे झाले होते. 1985 मध्ये शास्त्रज्ञाने बोलणे बंद केले. आज फक्त एका गालाने त्याच्या शरीरात गतिशीलता टिकवून ठेवली आहे. ते पूर्णपणे गतिहीन आणि निषेधार्ह वाटले. तथापि, 1995 मध्ये त्याने पुन्हा लग्न केले आणि 2007 मध्ये... तो शून्य गुरुत्वाकर्षणात उडतो.

पृथ्वीवर अशी कोणतीही व्यक्ती नाही जी गतिशीलतेपासून वंचित आहे आणि असे पूर्ण, उपयुक्त आणि मनोरंजक जीवन जगते.

पण एवढेच नाही. हॉकिंगचा सर्वात मोठा विकास म्हणजे कृष्णविवरांचा सिद्धांत. "हॉकिंगचा सिद्धांत," ज्याला आता म्हटले जाते, त्याने शास्त्रज्ञांची विश्वाच्या ब्लॅक होल्सबद्दलची दीर्घकालीन समज आमूलाग्र बदलली.

सिद्धांतावरील कामाच्या सुरूवातीस, शास्त्रज्ञाने, त्याच्या अनेक सहकाऱ्यांप्रमाणे, असा युक्तिवाद केला की त्यांच्यामध्ये येणारी प्रत्येक गोष्ट कायमची नष्ट होते. या माहितीच्या विरोधाभासाने जगभरातील लष्करी कर्मचारी आणि शास्त्रज्ञांना पछाडले. असे मानले जात होते की वस्तुमानाचा अपवाद वगळता या अवकाशातील वस्तूंचे कोणतेही गुणधर्म स्थापित करणे अशक्य आहे.

1975 मध्ये कृष्णविवरांचा अभ्यास केल्यावर हॉकिंग यांना असे आढळून आले की ते सतत फोटॉनचा प्रवाह आणि काही इतर प्राथमिक कण अवकाशात सोडतात. तथापि, स्वत: शास्त्रज्ञाला देखील खात्री होती की "हॉकिंग रेडिएशन" यादृच्छिक, अप्रत्याशित होते. ब्रिटीश शास्त्रज्ञाला सुरुवातीला वाटले की या किरणोत्सर्गात कोणतीही माहिती नाही.

तथापि, तल्लख मनाची मालमत्ता म्हणजे सतत शंका घेण्याची क्षमता. हॉकिंग यांनी त्यांचे संशोधन चालू ठेवले आणि शोधून काढले की ब्लॅक होलचे बाष्पीभवन (म्हणजे, हॉकिंग रेडिएशन) निसर्गात क्वांटम आहे. यामुळे त्याला असा निष्कर्ष काढता आला की ब्लॅक होलमध्ये पडणारी माहिती नष्ट होत नाही तर बदलली जाते. नॉन-क्वांटम भौतिकशास्त्राच्या दृष्टिकोनातून पाहिल्यास छिद्राची स्थिती स्थिर असते हा सिद्धांत बरोबर आहे.

क्वांटम सिद्धांत विचारात घेतल्यास, व्हॅक्यूम "आभासी" कणांनी भरलेले आहे जे भिन्न भौतिक क्षेत्रे उत्सर्जित करतात. रेडिएशनची ताकद सतत बदलत असते. जेव्हा ते खूप मजबूत होते, तेव्हा कृष्णविवराच्या घटना क्षितिजावर (सीमा) व्हॅक्यूममधून कण-प्रतिकण जोड्या थेट जन्माला येतात. जर एका कणाची एकूण ऊर्जा सकारात्मक झाली आणि दुसरी - नकारात्मक, जर त्याच वेळी कण ब्लॅक होलमध्ये पडले तर ते वेगळ्या पद्धतीने वागू लागतात. नकारात्मक प्रतिकण कृष्णविवराची उर्जा कमी करू लागतात आणि सकारात्मक कण अनंताकडे झुकतो.

बाहेरून, ही प्रक्रिया ब्लॅक होलमधून येणाऱ्या बाष्पीभवनासारखी दिसते. यालाच ‘हॉकिंग रेडिएशन’ म्हणतात. शास्त्रज्ञाला आढळले की विकृत माहितीच्या या "बाष्पीभवन" चे स्वतःचे थर्मल स्पेक्ट्रम आहे, उपकरणांना दृश्यमान आहे आणि एक विशिष्ट तापमान आहे.

हॉकिंग रेडिएशन, स्वतः शास्त्रज्ञांच्या म्हणण्यानुसार, सर्व माहिती नष्ट होत नाही आणि ब्लॅक होलमध्ये कायमची नाहीशी होते असे सूचित करते. त्याला खात्री आहे की क्वांटम भौतिकशास्त्र संपूर्ण नाश किंवा माहिती गमावण्याची अशक्यता सिद्ध करते. याचा अर्थ हॉकिंग रेडिएशनमध्ये अशी माहिती असते, जरी सुधारित स्वरूपात.

जर शास्त्रज्ञ बरोबर असतील तर ब्लॅक होलच्या भूतकाळाचा आणि भविष्याचा अभ्यास इतर ग्रहांच्या इतिहासाप्रमाणेच करता येईल.

दुर्दैवाने, ब्लॅक होल्सचा वापर करून वेळ किंवा इतर विश्वात प्रवास करण्याच्या शक्यतेबद्दल मत. हॉकिंग रेडिएशनची उपस्थिती हे सिद्ध करते की कोणतीही वस्तू जी छिद्रात पडते ती बदललेल्या माहितीच्या रूपात आपल्या विश्वात परत येईल.

सर्व शास्त्रज्ञ ब्रिटीश भौतिकशास्त्रज्ञांच्या विश्वासांना सामायिक करत नाहीत. मात्र, त्यांना आव्हान देण्याचीही त्यांची हिंमत नाही. आज, संपूर्ण जग हॉकिंगच्या नवीन प्रकाशनांची वाट पाहत आहे, ज्यामध्ये त्यांनी त्यांच्या सिद्धांताच्या वस्तुनिष्ठतेची तपशीलवार आणि निर्णायकपणे पुष्टी करण्याचे वचन दिले होते, ज्याने वैज्ञानिक जगाला उलथून टाकले.

शिवाय, शास्त्रज्ञांनी प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत हॉकिंग रेडिएशन प्राप्त केले. हे 2010 मध्ये घडले.

अशी एक घटना आहे जी त्यांच्या परस्परसंवादामध्ये कृष्णविवर आणि प्राथमिक कणांसारख्या भिन्न घटना प्रतिबिंबित करते. हे हॉकिंग रेडिएशन आहे की क्वांटम...

Masterweb कडून

26.06.2018 18:00

कृष्णविवर आणि प्राथमिक कण. आधुनिक भौतिकशास्त्र या वस्तूंच्या संकल्पनांना एकत्र बांधते, त्यातील पहिले वर्णन आइन्स्टाईनच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या सिद्धांताच्या चौकटीत आणि दुसरे - क्वांटम फील्ड सिद्धांताच्या गणितीय रचनांमध्ये. हे ज्ञात आहे की हे दोन सुंदर आणि अनेक वेळा पुष्टी केलेले प्रायोगिक सिद्धांत एकमेकांशी फारसे “मैत्रीपूर्ण” नाहीत. तथापि, त्यांच्या परस्परसंवादात अशा भिन्न घटना प्रतिबिंबित करणारी एक घटना आहे. हे हॉकिंग रेडिएशन किंवा ब्लॅक होलचे क्वांटम बाष्पीभवन आहे. हे काय आहे? हे कस काम करत? ते शोधता येईल का? आम्ही आमच्या लेखात याबद्दल बोलू.

ब्लॅक होल आणि त्यांची क्षितिजे

एखाद्या भौतिक शरीराने व्यापलेल्या अवकाश-काळाच्या सातत्यातील काही प्रदेशाची कल्पना करूया, उदाहरणार्थ, तारा. जर हा प्रदेश त्रिज्या आणि वस्तुमानाच्या अशा गुणोत्तराने वैशिष्ट्यीकृत असेल ज्यामध्ये सातत्यचे गुरुत्वाकर्षण वक्रता काहीही (अगदी प्रकाश किरण) सोडू देत नाही, तर अशा प्रदेशाला ब्लॅक होल म्हणतात. एका अर्थाने, हे खरोखरच एक छिद्र आहे, सातत्यातील अंतर आहे, कारण ते अनेकदा स्पेसचे द्विमितीय प्रतिनिधित्व वापरून चित्रांमध्ये चित्रित केले जाते.

तथापि, या प्रकरणात आम्हाला या छिद्राच्या जांभईच्या खोलीत रस नाही, तर कृष्णविवराच्या सीमेमध्ये आहे, ज्याला घटना क्षितिज म्हणतात. हॉकिंग रेडिएशनचा विचार करताना, क्षितिजाचे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे हा पृष्ठभाग कायमचा ओलांडणे आणि कोणत्याही भौतिक वस्तूला बाह्य अवकाशापासून पूर्णपणे वेगळे करते.

व्हॅक्यूम आणि आभासी कणांबद्दल

क्वांटम फील्ड थिअरी समजून घेताना, व्हॅक्यूम म्हणजे शून्यता अजिबात नाही, तर एक विशेष माध्यम (अधिक तंतोतंत, पदार्थाची स्थिती), म्हणजेच एक फील्ड ज्यामध्ये सर्व क्वांटम पॅरामीटर्स शून्य असतात. अशा क्षेत्राची उर्जा कमीतकमी आहे, परंतु आपण अनिश्चिततेच्या तत्त्वाबद्दल विसरू नये. त्याच्या पूर्ण अनुषंगाने, व्हॅक्यूम उत्स्फूर्त चढउतार क्रियाकलाप प्रदर्शित करते. हे ऊर्जा कंपनांमध्ये व्यक्त केले जाते, जे संवर्धनाच्या कायद्याचे उल्लंघन करत नाही.

व्हॅक्यूम उर्जेच्या चढउताराचे शिखर जितके जास्त असेल तितका त्याचा कालावधी कमी होईल. जर अशा कंपनाची ऊर्जा 2mc2 असेल, कणांची जोडी तयार करण्यासाठी पुरेशी असेल, तर ते दिसू लागतील, परंतु दूर उडण्यास वेळ न देता लगेचच नष्ट होतील. अशा प्रकारे ते चढउतार ओलसर करतील. व्हॅक्यूमच्या उर्जेमुळे असे आभासी कण जन्माला येतात आणि त्यांच्या मृत्यूनंतर ही ऊर्जा परत करतात. त्यांच्या अस्तित्वाची प्रायोगिकरित्या पुष्टी केली गेली आहे, उदाहरणार्थ, प्रसिद्ध कॅसिमिर इफेक्ट रेकॉर्ड करून, जो मॅक्रोऑब्जेक्टवर आभासी कणांच्या वायूचा दाब दर्शवितो.

हॉकिंग रेडिएशन समजून घेण्यासाठी, अशा प्रक्रियेतील कण (मग ते पॉझिट्रॉन किंवा फोटॉन असलेले इलेक्ट्रॉन असोत) जोड्यांमध्ये जन्माला येतात आणि त्यांची एकूण गती शून्य असते हे महत्त्वाचे आहे.

व्हॅक्यूम चढउतारांसह आभासी जोड्यांच्या रूपात सशस्त्र, आम्ही कृष्णविवराच्या काठावर जाऊ आणि तिथे काय होते ते पाहू.

पाताळाच्या काठावर

घटना क्षितिजाच्या उपस्थितीबद्दल धन्यवाद, ब्लॅक होल उत्स्फूर्त व्हॅक्यूम दोलनांच्या प्रक्रियेत हस्तक्षेप करण्यास सक्षम आहे. छिद्राच्या पृष्ठभागावर भरती-ओहोटीची शक्ती प्रचंड आहे आणि येथील गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र अत्यंत विसंगत आहे. हे या घटनेची गतिशीलता वाढवते. बाह्य शक्तींच्या अनुपस्थितीपेक्षा कणांच्या जोड्या अधिक सक्रियपणे तयार केल्या पाहिजेत. कृष्णविवर आपली गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा या प्रक्रियेवर खर्च करते.

घटना क्षितिजाखाली कणांपैकी एकाला "डायव्हिंग" करण्यापासून काहीही प्रतिबंधित करत नाही जर त्याची गती त्यानुसार निर्देशित केली गेली आणि जोडीचा जन्म जवळजवळ अगदी क्षितिजावर झाला (या प्रकरणात, छिद्र जोडी तोडण्यासाठी ऊर्जा खर्च करते). मग कोणतेही उच्चाटन होणार नाही आणि चपळ कणाचा भागीदार कृष्णविवरापासून दूर उडून जाईल. परिणामी, उर्जा आणि म्हणून, छिद्राचे वस्तुमान फरारीच्या वस्तुमानाच्या बरोबरीने कमी होते. या "वजन कमी" ला ब्लॅक होल बाष्पीभवन म्हणतात.

कृष्णविवरांच्या किरणोत्सर्गाचे वर्णन करताना, हॉकिंग आभासी कणांसह कार्य करत होते. हा त्याचा सिद्धांत आणि 1973 मध्ये व्यक्त केलेल्या ग्रिबोव्ह, झेलडोविच आणि स्टारोबिन्स्की यांच्या दृष्टिकोनातील फरक आहे. सोव्हिएत भौतिकशास्त्रज्ञांनी नंतर घटना क्षितिजाद्वारे वास्तविक कणांच्या क्वांटम टनेलिंगच्या शक्यतेकडे लक्ष वेधले, परिणामी ब्लॅक होलमध्ये रेडिएशन असावे.

हॉकिंग रेडिएशन म्हणजे काय

शास्त्रज्ञांच्या सिद्धांतानुसार, ब्लॅक होल स्वतः काहीही उत्सर्जित करत नाहीत. तथापि, ब्लॅक होल सोडणाऱ्या फोटॉनमध्ये थर्मल स्पेक्ट्रम असतो. एखाद्या निरीक्षकाला, कणांचा हा "बाहेरचा प्रवाह" असे दिसले पाहिजे की जसे छिद्र, कोणत्याही तापलेल्या शरीराप्रमाणे, काही प्रकारचे रेडिएशन उत्सर्जित करत आहे आणि प्रक्रियेत नैसर्गिकरित्या ऊर्जा गमावत आहे. तुम्ही PM=(h∙c3)/(16п2∙k∙G∙M) सूत्र वापरून हॉकिंग रेडिएशनशी तुलना करता येणारे तापमान देखील मोजू शकता, जेथे h हा प्लँकचा स्थिरांक आहे (दिलेला नाही!), c हा प्रकाशाचा वेग आहे, k बोल्टझमनचा स्थिरांक आहे, G हा गुरुत्वीय स्थिरांक आहे, M हे कृष्णविवराचे वस्तुमान आहे. अंदाजे हे तापमान 6.169∙10-8 K∙(M0/M), जेथे M0 हे सूर्याचे वस्तुमान आहे. असे दिसून आले की कृष्णविवर जितके मोठे असेल तितके रेडिएशनशी संबंधित तापमान कमी होईल.

पण ब्लॅक होल हा तारा नाही. ऊर्जा गमावल्याने ते थंड होत नाही. उलट! जसजसे वस्तुमान कमी होते, छिद्र "उष्ण" होते. वस्तुमान कमी होणे म्हणजे त्रिज्या कमी होणे. परिणामी, बाष्पीभवन वाढत्या तीव्रतेसह होते. हे असे आहे की लहान छिद्रांनी त्यांचे बाष्पीभवन स्फोटाने पूर्ण केले पाहिजे. खरे आहे, सध्या अशा मायक्रोहोल्सचे अस्तित्व काल्पनिक राहिले आहे.

हॉकिंग प्रक्रियेचे वैकल्पिक वर्णन आहे, अनरुह प्रभावावर आधारित (काल्पनिक देखील), जे प्रवेगक निरीक्षकाद्वारे थर्मल रेडिएशनच्या नोंदणीचा ​​अंदाज लावते. जर ते जडत्व संदर्भ फ्रेमशी जोडलेले असेल, तर ते कोणतेही रेडिएशन शोधणार नाही. निरीक्षकासाठी, प्रवेगक कोसळणाऱ्या वस्तूभोवतीची पोकळी देखील थर्मल वैशिष्ट्यांसह रेडिएशनने भरली जाईल.

माहिती समस्या

हॉकिंगच्या रेडिएशन सिद्धांताने जो त्रास निर्माण केला आहे तो कृष्णविवराच्या तथाकथित "नो केस प्रमेय" मुळे आहे. त्याचे सार, थोडक्यात, खालीलप्रमाणे आहे: घटना क्षितिजाच्या पलीकडे पडलेल्या वस्तूची कोणती वैशिष्ट्ये होती त्याबद्दल छिद्र पूर्णपणे उदासीन आहे. फक्त महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे वस्तुमान ज्याद्वारे छिद्र वाढले आहे. त्यामध्ये पडलेल्या शरीराच्या पॅरामीटर्सची माहिती आत संग्रहित केली जाते, जरी ती निरीक्षकांसाठी अगम्य आहे. आणि हॉकिंगचा सिद्धांत आपल्याला सांगतो की कृष्णविवरे शाश्वत नसतात. असे दिसून आले की त्यांच्यामध्ये संग्रहित केलेली माहिती छिद्रांसह अदृश्य होते. भौतिकशास्त्रज्ञांसाठी, ही परिस्थिती चांगली नाही, कारण यामुळे वैयक्तिक प्रक्रियांसाठी पूर्णपणे निरर्थक संभाव्यता निर्माण होते.

अलीकडे, हा विरोधाभास सोडवण्यासाठी सकारात्मक घडामोडी घडल्या आहेत, ज्यात स्वतः हॉकिंग यांच्या सहभागाचा समावेश आहे. 2015 मध्ये, असे म्हटले होते की, व्हॅक्यूमच्या विशेष गुणधर्मांमुळे, छिद्राच्या रेडिएशनच्या अनंत संख्येची मापदंड ओळखणे शक्य आहे, म्हणजेच त्यातून माहिती "खेचणे" शक्य आहे.

नोंदणी समस्या

हॉकिंग रेडिएशन शोधता येत नसल्यामुळे अशा विरोधाभासांचे निराकरण करण्यात अडचण वाढली आहे. वरील सूत्राकडे आणखी एक नजर टाकूया. हे दर्शविते की कृष्णविवर किती थंड आहेत - सौर वस्तुमानाच्या छिद्रांसाठी शंभर दशलक्षांश केल्विन आणि तीन किलोमीटर त्रिज्या! त्यांच्या अस्तित्वावरच संशय आहे.

तथापि, सूक्ष्म (उष्ण, अवशेष) कृष्णविवरांची आशा आहे. परंतु आत्तापर्यंत कोणीही या सैद्धांतिकदृष्ट्या विश्वाच्या सुरुवातीच्या युगाच्या साक्षीदारांचे निरीक्षण केलेले नाही.

शेवटी, आपल्याला थोडा आशावाद जोडण्याची गरज आहे. 2016 मध्ये, इव्हेंट क्षितिजाच्या ध्वनिक मॉडेलमध्ये क्वांटम हॉकिंग रेडिएशनच्या ॲनालॉगच्या शोधाबद्दल एक संदेश दिसला. समानता देखील Unruh प्रभावावर आधारित आहे. जरी याला लागू होण्याचा मर्यादित वाव आहे, उदाहरणार्थ, ते माहितीच्या गायब होण्याचा अभ्यास करण्यास परवानगी देत ​​नाही, अशी आशा आहे की अशा संशोधनामुळे क्वांटम घटना लक्षात घेऊन कृष्णविवरांचा एक नवीन सिद्धांत तयार करण्यात मदत होईल.

कीवियन स्ट्रीट, 16 0016 आर्मेनिया, येरेवन +374 11 233 255

मुख्यतः फोटॉन, ब्लॅक होल. ऊर्जेमुळे आणि "href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D1%81%D0%BE%D1 %85%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3 %D0%B8%D0%B8">ऊर्जेच्या संवर्धनाचा नियम आणि , ही प्रक्रिया कृष्णविवराच्या वस्तुमानात घट, म्हणजेच त्याचे "बाष्पीभवन." स्टीफन हॉकिंग यांनी 1973 मध्ये सैद्धांतिकदृष्ट्या भाकीत केले होते. हॉकिंगचे कार्य 1973 मध्ये त्यांच्या मॉस्को भेटीच्या अगोदर, जिथे ते सोव्हिएत शास्त्रज्ञ याकोव्ह झेलडोविच आणि अलेक्झांडर स्टारोबिन्स्की यांच्याशी भेटले, त्यांनी हॉकिंगला दाखवून दिले की, क्वांटम मेकॅनिक्सच्या अनिश्चिततेच्या तत्त्वानुसार, कातलेल्या कृष्णविवरांनी कण तयार आणि उत्सर्जित केले पाहिजेत.

ब्लॅक होलचे बाष्पीभवन ही पूर्णपणे क्वांटम प्रक्रिया आहे. वस्तुस्थिती अशी आहे की ब्लॅक होल ही एक वस्तू म्हणून संकल्पना जी काहीही उत्सर्जित करत नाही, परंतु केवळ पदार्थ शोषू शकते, जोपर्यंत क्वांटम प्रभाव विचारात घेतले जात नाही तोपर्यंत वैध आहे. क्वांटम मेकॅनिक्समध्ये, टनेलिंगमुळे, नॉन-क्वांटम सिस्टमसाठी दुर्गम असलेल्या संभाव्य अडथळ्यांवर मात करणे शक्य होते.

ब्लॅक होलच्या बाबतीत, परिस्थिती अशी दिसते. क्वांटम फील्ड थिअरीमध्ये, भौतिक व्हॅक्यूम विविध क्षेत्रांच्या सतत दिसणाऱ्या आणि अदृश्य होणाऱ्या चढउतारांनी भरलेले असते (एखाद्याला "आभासी कण" म्हणता येईल). बाह्य शक्तींच्या क्षेत्रात, या चढउतारांची गतिशीलता बदलते आणि जर बल पुरेसे मजबूत असतील तर कण-प्रतिकण जोड्या व्हॅक्यूममधून थेट जन्माला येऊ शकतात. अशा प्रक्रिया कृष्णविवराच्या घटना क्षितिजाच्या जवळ (परंतु तरीही बाहेर) घडतात. या प्रकरणात, जेव्हा प्रतिकणाची एकूण ऊर्जा i ऋणात्मक निघते आणि कणाची एकूण ऊर्जा i सकारात्मक निघते तेव्हा एक केस शक्य आहे. कृष्णविवरात पडल्याने, प्रतिकणाची एकूण उर्जा कमी होते आणि म्हणूनच त्याचे वस्तुमान, तर कण अनंतापर्यंत उडून जाऊ शकतो. दूरच्या निरिक्षकाला हे कृष्णविवराच्या विकिरणांसारखे दिसते.

महत्त्वाचे म्हणजे केवळ रेडिएशनची वस्तुस्थिती नाही तर या रेडिएशनमध्ये थर्मल स्पेक्ट्रम आहे हे देखील महत्त्वाचे आहे. याचा अर्थ कृष्णविवराच्या घटना क्षितिजाजवळील विकिरण एका विशिष्ट तापमानाशी संबंधित असू शकते

प्लँकचा स्थिरांक कुठे आहे, c- व्हॅक्यूममध्ये प्रकाशाचा वेग, k- बोल्ट्झमन स्थिर, जी- गुरुत्वीय स्थिरांक, आणि शेवटी, एम- कृष्णविवराचे वस्तुमान. सिद्धांत विकसित करून, कृष्णविवरांचे संपूर्ण थर्मोडायनामिक्स तयार करणे शक्य आहे.

तथापि, ब्लॅक होलकडे जाण्याचा हा दृष्टीकोन क्वांटम मेकॅनिक्सच्या विरोधातील आहे आणि ब्लॅक होलमध्ये माहिती गायब होण्याची समस्या निर्माण करते.

परिणाम अद्याप निरिक्षणांद्वारे पुष्टी झालेला नाही. सामान्य सापेक्षतेनुसार, विश्वाच्या निर्मितीदरम्यान, आदिम कृष्णविवरांचा जन्म झाला असावा, त्यापैकी काही (प्रारंभिक 10 12 किलोग्रॅमच्या वस्तुमानासह) आपल्या काळात बाष्पीभवन संपले पाहिजेत. कृष्णविवराचा आकार जसजसा कमी होत जातो तसतसे बाष्पीभवनाचा दर वाढत असल्याने, अंतिम टप्पे हा मूलत: कृष्णविवराचा स्फोट असावा. आतापर्यंत अशा स्फोटांची नोंद झालेली नाही.

प्रायोगिक पुष्टीकरण

मिलान विद्यापीठातील संशोधकांचा असा दावा आहे की ते हॉकिंग रेडिएशनच्या प्रभावाचे निरीक्षण करण्यास सक्षम होते, ज्यामुळे ब्लॅक होल - तथाकथित व्हाईट होलचा अँटीपोड तयार झाला. पांढऱ्या छिद्राच्या विपरीत, जे बाहेरून सर्व पदार्थ आणि किरणोत्सर्ग “आत टाकते”, एक पांढरा भोक त्यात प्रवेश करणारा प्रकाश पूर्णपणे थांबवतो, अशा प्रकारे एक सीमा, घटना क्षितिज तयार करते. प्रयोगात, व्हाईट होलची भूमिका क्वार्ट्ज क्रिस्टलने खेळली होती, ज्याची विशिष्ट रचना होती आणि ती विशिष्ट परिस्थितीत ठेवली गेली होती, ज्याच्या आत प्रकाशाचे फोटॉन पूर्णपणे थांबले होते. वर नमूद केलेल्या क्रिस्टलला इन्फ्रारेड लेसर प्रकाशाने प्रकाशित करून, शास्त्रज्ञांनी हॉकिंग रेडिएशनच्या पुन: उत्सर्जन प्रभावाचे अस्तित्व शोधले आणि पुष्टी केली.

हैफा येथील इस्रायल इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीचे भौतिकशास्त्रज्ञ जेफ स्टेनहॉअर यांनी 1974 मध्ये स्टीफन हॉकिंग यांनी वर्तवलेल्या रेडिएशनचा शोध घेतला. शास्त्रज्ञाने ब्लॅक होलचे एक ध्वनिक ॲनालॉग तयार केले आणि प्रयोगांमध्ये दाखवले की क्वांटम निसर्गाचे रेडिएशन त्यातून बाहेर पडतात. हा लेख जर्नल नेचर फिजिक्समध्ये प्रकाशित झाला आणि बीबीसी न्यूजने या अभ्यासाबद्दल थोडक्यात माहिती दिली.
...खऱ्या कृष्णविवरातून हे किरणोत्सर्ग शोधणे अद्याप शक्य नाही, कारण ते खूपच कमकुवत आहे. म्हणून, स्टीनहॉअरने त्याचे एनालॉग वापरले - तथाकथित "ब्लाइंड होल". ब्लॅक होलच्या घटना क्षितिजाचे मॉडेल करण्यासाठी, त्याने पूर्ण शून्याच्या जवळ तापमानाला थंड केलेले रुबिडियम अणूंचे बोस-आईनस्टाईन कंडेन्सेट घेतले.
त्यामध्ये ध्वनी प्रसाराची गती खूपच कमी आहे - सुमारे 0.5 मिमी/सेकंद. आणि जर तुम्ही एक सीमा तयार केली असेल, ज्याच्या एका बाजूला अणू सबसोनिक वेगाने फिरतात आणि दुसऱ्या बाजूला ते सुपरसॉनिक वेगाने जातात, तर ही सीमा कृष्णविवराच्या घटना क्षितिज सारखी असेल. प्रयोगात, अणू क्वांटा - या प्रकरणात फोनॉन्स - सुपरसोनिक गती असलेल्या प्रदेशात पकडले गेले. फोनॉन जोड्या विभक्त केल्या गेल्या, एक एका प्रदेशात होता आणि दुसरा दुसऱ्या प्रदेशात होता. शास्त्रज्ञाने नोंदवलेले सहसंबंध हे दर्शवतात की कण क्वांटममध्ये अडकलेले आहेत.