科学家们对物理学家斯蒂芬·霍金著名的黑洞理论进行了测试。一个革命性的翘曲实验被用来检验这个理论。
根据这个新概念,科学家们可能会看到一种神秘的量子辉光,它通过使原子隐形,将所有接近光速的物体包裹起来。
富勒-戴维斯-安鲁效应导致虚拟粒子填充快速移动物体周围的空间,将它们覆盖在明亮的色调中。另一方面,霍金辐射只发生在黑洞的致命边缘,要达到安鲁效应所需的加速度几乎可能需要使用曲速引擎。
一个独特而新颖的提议发表在《物理评论已经发现了一种显著放大安鲁效应的方法,这种技术可以有效地使物质隐形。爱游戏ayx体育
“现在,至少我们知道,在我们的有生之年,我们有机会看到这种效果,”合著者Vivishek Sudhir在一份声明中说,他是麻省理工学院机械工程助理教授,也是这项新实验的设计师。
“这是一个艰难的实验,也不能保证我们能做到,但这个想法是我们最近的希望。”
根据安鲁效应,不可能有真空这种东西。相反,空间的每一个角落和缝隙都密集地充满了无穷无尽的量子级振动,这些振动可以自发地爆炸成粒子-反粒子对,几乎立即将彼此切断。
1974年,史蒂芬·霍金提出黑洞视界的巨大引力可以产生虚粒子的理论。然而,根据爱因斯坦的广义相对论,重力会改变时空。由于量子物理的不确定性和陌生性,这会扭曲量子场。
在黑洞的外围,能量不平衡导致虚粒子从看似虚无的东西中形成。
“黑洞被认为不完全是黑的,”加拿大滑铁卢大学物理学博士生芭芭拉Šoda说。“相反,正如史蒂芬·霍金所发现的,黑洞应该发射辐射。”
根据新的提议,近光速和狭义相对论(该理论认为,当物体接近光速时,时间会变慢)会导致这段时间的扭曲。
根据量子理论,一个静态原子只能从一个真正的光子接收能量来激活它的一个电子。然而,在加速原子的情况下,量子场的扰动可能足以看起来像真正的光子。因此,一个加速的原子将被加热,因为它将通过温暖的光粒子。
然而,产生这种效应所需的加速度远远超出了目前已知的任何粒子加速器的能力。例如,一个原子要加速不到百万分之一秒才能产生千万亿米每秒平方g的力。
因此,研究人员提出了一种叫做加速诱导透明的聪明技术。当一个原子被迫沿着特定的路径穿过光子场时,原子不希望以精确的频率“看到”光子,因此原子是看不见的。因此,研究小组可以检查盎鲁对该光频率的影响。
把这个计划变为现实将是一项艰巨的任务。首先,科学家们计划建造一个实验室大小的粒子加速器,它可以在用微波束与电子碰撞的同时,将电子加速到光速。然后,假设他们可以检测到效果。在这种情况下,他们计划用它进行实验,特别是那些将允许他们探索爱因斯坦的相对论和量子力学之间可能的联系的实验。
把这个计划付诸实施是一项艰巨的任务。科学家们正计划建造一个实验室规模的粒子加速器,它可以在电子与微波束碰撞时将电子加速到光速。如果他们能证明这种效果,他们就想进行实验。此外,它将帮助他们进行实验,以探索爱因斯坦的相对论和量子力学之间可能的关系。
滑铁卢大学应用数学教授、该研究的合著者Achim Kempf在一份声明中说:“广义相对论和量子力学理论目前仍存在一定的分歧,但必须有一个统一的理论来描述事物在宇宙中的运作方式。”
“我们一直在寻找一种将这两大理论结合起来的方法。这项工作通过打开测试新理论和实验的机会,帮助我们更进一步。”
来源:生活科学