ブラックホールはどのように「機能」しますか？
ブラックホールは、重力が非常に強い宇宙領域です。さらに
通常のブラックホールのホーキング放射仮想粒子のペアが事象の地平面に現れ、粒子と反粒子のペアに変化するときに表示されます。この場合、1 つの粒子は地平線の彼方に落下し、もう 1 つは飛び去ります。
ホーキングは何を予測しましたか？
理論物理学者のスティーブンホーキングは次のように予測しました。ブラックホールを残すことはできませんが、ブラックホール自体は限られた量の光を自然放出します。ホーキング放射として知られています。物理学者の予測によると、この放射線は自発的（つまり、何もないところから発生する）で静止している（つまり、その強度は時間の経過とともにあまり変化しない）。
ホーキング放射線は科学者の主な議論である理論的には、LHC（大型ハドロン衝突型加速器）での実験中に発生する可能性がある小さなブラックホールの崩壊（蒸発）について。この効果は、ホーキング放射を使用してブラック ホールからエネルギーを得る装置である特異原子炉のアイデアの基礎となっています。
著者: マクシミリアン・ブライス、CERN— CERN ドキュメント サーバー、CC BY-SA 3.0
Yaと話し合うV.グリボフ。ゼルドビッチは、量子トンネリングのおかげで、ブラックホールは粒子を放出するはずだと主張した。ホーキング博士は、自分の研究が出版される前の1973年にモスクワを訪れ、そこでソ連の科学者ヤコフ・ゼルドビッチとアレクセイ・スタロビンスキーと会った。彼らは、量子力学の不確定性原理に従って、回転するブラックホールが粒子を生成し、放出するはずであることをホーキング博士に実証しました。
ホーキングの予測によると、黒の放射穴は自発的です。彼らの新しい研究では、科学者たちはブラックホールから放出された放射線も静止しているかどうか（つまり、それが時間の経過とともに一定のままであるかどうか）を調べることに着手しました。
科学者たちは何を知りましたか？
IsraelTechの研究者テクニオン研究所は最近、ホーキングの理論的予測をテストすることを目的とした研究を実施しました。特に、彼らは、実験室の条件で作成された「人工ブラックホール」でのホーキング放射に相当するものが静止しているかどうかを調査しました。
事象の地平線の内側に入ると、たとえ光があってもここから出ることができます。ホーキング放射は、光がほとんど逃げられない事象の地平線のすぐ向こう側で始まります。そこには何もないので、本当に奇妙です。ここは空きスペースです。しかし、この放射線は何もないところから始まり、出てきて地球に到達します。
ScienceX とのインタビューに応じた研究者の一人、ジェフ・スタインハウアー氏
科学者はどのようにして人工的なブラックホールを作成しましたか？
イスラエル人によって作成された人工ブラックホール科学者たちは、長さが約0.1 mmで、8,000個のルビジウム原子からなるガスから作られました。これは比較的少数の原子です。研究者がそれを撮影するたびに、ブラックホールは崩壊しました。したがって、時間の経過とともにその進化を観察するために、彼らはブラックホールを作成し、それを写真に撮ってから、別のブラックホールを作成する必要がありました。このプロセスは、数か月にわたって何度も繰り返されました。
研究者によって作成されたアナログブラックホール。クレジット：Kolobov etal。
このアナログから放出されるホーキング放射ブラックホールは、光ではなく音波で構成されています。ルビジウム原子は音速よりも速く移動するため、音波は事象の地平線に到達してブラックホールから逃げることができません。ただし、事象の地平線の外側では、ガスの流れが遅いため、音波は自由に移動できます。
ルビジウムは音速よりも速く流れ、そしてこれは、音が流れに逆らうことができないことを意味します。人が流れに逆らって泳ごうとしているとしましょう。この流れが彼が泳ぐことができるより速く動くならば、それから前進することは単に不可能です。スイマーは絶えず押し戻されます-ストリームが速すぎて反対方向に動いています。その結果、人は一箇所で立ち往生します。これは、ブラックホールに閉じ込められて、内部から事象の地平線に到達しようとするようなものです。
ホーキング放射は光子のペアで構成されます（つまり、光の粒子): 1 つはブラック ホールから出てきて、もう 1 つはブラック ホールに戻ります。アナログ ブラック ホールから放出されるホーキング放射を特定する試みで、科学者たちは、1 つはブラック ホールから出て、もう 1 つはブラック ホール内に移動する、類似した音波のペアを探しました。これらの音波のペアを特定すると、研究者らはそれらの間に相関関係があるかどうかを判断しようとしました。物理学者は実験を 97,000 回繰り返しました。これは 124 日間の連続測定に相当します。その結果、研究者らは、一対の音波がブラック ホールの類似物に現れることを発見し、それらの間の相関関係も確認しました。
全体として、結果はそれを確認しているようですホーキングが予測したように、ブラックホールから放出される放射線は静止しています。これらの結果は主に彼らが作成したアナログブラックホールに関連していますが、理論的研究はそれらが実際のブラックホールに適用できるかどうかを確認するのに役立ちます。
一番下の行は何ですか？
科学者の研究は重要な疑問を投げかけています。実際のところ、彼らはアナログ ブラック ホールの生涯全体を観察し、ホーキング放射がどのように始まったかを見ることができました。将来の研究では、研究結果と実際のブラックホールで何が起こるかについての予測を比較することが試みられる可能性がある。このようにして、科学者は、物理学者が実験中に観察したように、「実際の」ホーキング放射がゼロから始まり、その後増加するかどうかを確認できるようになります。
実際のブラックホールには2つの視野があります。外側は事象の地平線（より正確には、可視性の地平線）であり、内側はコーシーの地平線です。 2つの地平線の間にT領域があり、オブジェクトの移動は一方向にのみ可能です。光、粒子、または人は内側にのみ移動します。このエリアをコーシーの内側の地平線に向かって移動すると、潮汐力が増加します。驚いたことに、その下では、オブジェクトの中心への移動が劇的に遅くなります（ある意味で、オブジェクト自体に付随する座標で）。
付帯施設に立ち寄った後座標、それは外側に押し出し始めます-別の宇宙に（実際のブラックホールのトポロジーは重要であり、異なる宇宙間に接続があり、オブジェクトは別の宇宙に押し出される必要があります）。停止点（ターニングポイント、スロートポイントとも呼ばれます）では、特定のブラックホール、特定のオブジェクト、およびこのオブジェクトの落下の初期条件（他の条件では、この最大値は異なります）の最大潮汐力があります。 、ただし常に有限）。
内側の地平線の内側の領域引力がはるかに低いため、オブジェクトは自由に移動でき、ブラックホールの中心に引き付けられなくなります。しかし、彼らは反対方向に内側の地平線を通過することができないため（つまり、事象の地平線に向かって）、ブラックホールを離れることはできません。
基本的に、事象の地平線は外側の球体です。ブラックホール、そしてその中には内側の地平線と呼ばれる小さな球があります。人が内側の地平線を越えて落下した場合でも、彼はブラックホールで立ち往生します。しかし、少なくとも彼はその中にいるという考えられない物理学を感じることはありません。重力が低くなり、それを感じることができなくなるため、人はより「通常の」環境にいることに気付くでしょう。
一部の物理学者は、アナログブラックホールは内側の地平線を形成し、それが放出する放射はより強くなります。興味深いことに、これはまさにテクニオンの研究者によって作成されたアナログブラックホールで起こったことです。したがって、この研究は、他の物理学者にホーキング放射強度に対する内部地平線形成の影響を研究するように促す可能性があります。
また読む
世界の最初の正確な地図が作成されました。他のみんなの何が問題になっていますか？
科学者たちは、惑星が低質量の星の周りにどのように形成されるかを初めて記録しました
老化細胞を取り除く老化防止薬が発見されました