De rädda människor som har orolig för den stora Hadron Collider som skapar ett svart hål som kan svälja jorden har antagligen känt sig ganska säkert medan den gigantiska partikelacceleratorn fortfarande är offline. Men förhoppningsvis läser de inte de senaste Physical Review Letters. Den innehåller ett papper som förklarar hur forskare på Dartmouth har räknat ut ett sätt att skapa ett litet kvantstor svart hål i sitt labb, utan LHC krävs.
I sitt papper visar forskarna att en magnetfältpulsad mikrovågstransmissionslinje som innehåller en rad superledande kvantinterferensanordningar, eller SQUID, inte bara reproducerar fysik som liknar den i ett utstrålande svart hål, utan gör det i ett system där det höga energi och kvantmekaniska egenskaper är väl förstått och kan styras direkt i laboratoriet. Uppsatsen säger, "I princip möjliggör denna installation utforskningen av analoga kvantgravitationseffekter."
"Vi kan också manipulera styrkan hos det applicerade magnetfältet så att SQUID-arrayen kan användas för att undersöka strålning av svart hål utöver vad som ansågs av Hawking," säger Miles Blencowe, en författare på papper och professor i fysik och astronomi vid Dartmouth.
Att skapa ett svart hål skulle göra det möjligt för forskare att bättre förstå vad fysikern Stephen Hawking föreslog för mer än 35 år sedan: svarta hål är inte helt ogiltiga i aktivitet; de avger fotoner, som nu kallas Hawking-strålning.
"Hawking visade känt att svarta hål utstrålar energi enligt ett termiskt spektrum," sa medförfattare Paul Nation. ”Hans beräkningar förlitade sig på antaganden om ultrahöga energis fysik och kvanttyngd. Eftersom vi ännu inte kan göra mätningar från riktiga svarta hål, behöver vi ett sätt att återskapa detta fenomen i labbet för att studera det, för att validera det. "
Detta är inte det första föreslagna imitationen svart hål, sade Nation. Andra föreslagna scheman för att skapa ett svart hål inkluderar användning av supersoniska vätskeflöden, ultrakallt bose-einstein-kondensat och olinjära fiberoptiska kablar. Men dessa idéer fungerar inte lika bra för att studera Hawking-strålning eftersom strålningen i dessa metoder är oerhört svag eller på annat sätt maskerad av vanlig strålning på grund av oundviklig uppvärmning av enheten, vilket gör det mycket svårt att upptäcka. "Förutom att kunna studera analoga kvanttyngdeffekter, kan det nya, SQUID-baserade förslaget vara en mer enkel metod för att upptäcka Hawking-strålningen," sade Blencowe.
Källa: Dartmouth U
