Navorsing onder leiding van die Universiteit van Amsterdam het getoon dat ontwykende straling wat uit swart gate kom, bestudeer kan word deur dit in die laboratorium na te boots.
Swart gate is die mees ekstreme voorwerpe in die heelal en pak soveel massa in so min ruimte dat niks - nie eens lig nie - hul gravitasietrek kan ontsnap sodra dit naby genoeg kom.
Die begrip van swart gate is die sleutel tot die ontrafeling van die mees fundamentele wette wat die kosmos beheer, omdat dit die grense van twee van die bes getoetste teorieë van fisika verteenwoordig: die teorie van algemene relatiwiteit, wat swaartekrag beskryf as gevolg van die (grootskaalse) verdraaiing van ruimtetyd deur massiewe voorwerpe, en die teorie van kwantummeganika, wat fisika op die kleinste lengteskale beskryf. Om swart gate volledig te beskryf, moet ons hierdie twee teorieë aanmekaar stik en 'n teorie van kwantumgravitasie vorm.
Straal swart gate Uit Om hierdie doel te bereik, wil ons dalk kyk na wat daarin slaag om uit swart gate
te ontsnap, eerder as wat ingesluk word. Die gebeurtenishorison is 'n ontasbare grens rondom elke swart gat, waarbuite daar geen manier is om uit te kom nie. Stephen Hawking het egter beroemd ontdek dat elke swart gat 'n klein hoeveelheid termiese straling moet uitstraal as gevolg van klein kwantumskommelings rondom sy horison.
Ongelukkig is hierdie straling nog nooit direk opgespoor nie. Daar word voorspel dat die hoeveelheid Hawking-straling wat uit elke swart gat kom, so klein is, dat dit onmoontlik is om (met huidige tegnologie) op te spoor tussen die straling wat van alle ander kosmiese voorwerpe kom.
Alternatiewelik, kan ons die meganisme onderliggend aan die opkoms van Hawking-straling hier op aarde bestudeer? Dit is wat navorsers van die Universiteit van Amsterdam en IFW Dresden wou ondersoek. En die antwoord is 'n opwindende "ja".
Swart gate in die laboratorium
"Ons wou die kragtige gereedskap van gekondenseerde materiefisika gebruik om die onbereikbare fisika van hierdie ongelooflike voorwerpe te ondersoek: swart gate," sê skrywer Lotte Mertens.
Om dit te doen, het die navorsers 'n model bestudeer wat gebaseer is op 'n eendimensionele ketting van atome, waarin elektrone van een atoomterrein na die volgende kan "hop". Die verdraaiing van ruimtetyd as gevolg van die teenwoordigheid van 'n swart gat word nageboots deur te bepaal hoe maklik elektrone tussen elke terrein kan spring.
Met die regte variasie van hopping waarskynlikheid langs die ketting, sal 'n elektron wat van die een kant van die ketting na die ander beweeg, presies optree soos 'n stuk materie wat die horison van 'n swart gat nader. En, analoog aan Hawking-straling, het die modelstelsel meetbare termiese opwinding in die teenwoordigheid van 'n sintetiese horison.
Leer volgens analogie
Ten spyte van die gebrek aan werklike swaartekrag in die modelstelsel, gee die oorweging van hierdie sintetiese horison belangrike insig in die fisika van swart gate. Byvoorbeeld, die feit dat die gesimuleerde Hawking-straling termies is (wat beteken dat die stelsel blykbaar 'n vaste temperatuur het) slegs vir 'n spesifieke keuse van ruimtelike variasie van die hopping waarskynlikheid, dui daarop dat werklike Hawking-straling ook net suiwer termies kan wees in sekere situasies.
Swart gate is die mees ekstreme voorwerpe in die heelal en pak soveel massa in so min ruimte dat niks - nie eens lig nie - hul gravitasietrek kan ontsnap sodra dit naby genoeg kom.
Die begrip van swart gate is die sleutel tot die ontrafeling van die mees fundamentele wette wat die kosmos beheer, omdat dit die grense van twee van die bes getoetste teorieë van fisika verteenwoordig: die teorie van algemene relatiwiteit, wat swaartekrag beskryf as gevolg van die (grootskaalse) verdraaiing van ruimtetyd deur massiewe voorwerpe, en die teorie van kwantummeganika, wat fisika op die kleinste lengteskale beskryf. Om swart gate volledig te beskryf, moet ons hierdie twee teorieë aanmekaar stik en 'n teorie van kwantumgravitasie vorm.
Straal swart gate Uit Om hierdie doel te bereik, wil ons dalk kyk na wat daarin slaag om uit swart gate
te ontsnap, eerder as wat ingesluk word. Die gebeurtenishorison is 'n ontasbare grens rondom elke swart gat, waarbuite daar geen manier is om uit te kom nie. Stephen Hawking het egter beroemd ontdek dat elke swart gat 'n klein hoeveelheid termiese straling moet uitstraal as gevolg van klein kwantumskommelings rondom sy horison.
Ongelukkig is hierdie straling nog nooit direk opgespoor nie. Daar word voorspel dat die hoeveelheid Hawking-straling wat uit elke swart gat kom, so klein is, dat dit onmoontlik is om (met huidige tegnologie) op te spoor tussen die straling wat van alle ander kosmiese voorwerpe kom.
Alternatiewelik, kan ons die meganisme onderliggend aan die opkoms van Hawking-straling hier op aarde bestudeer? Dit is wat navorsers van die Universiteit van Amsterdam en IFW Dresden wou ondersoek. En die antwoord is 'n opwindende "ja".
Swart gate in die laboratorium
"Ons wou die kragtige gereedskap van gekondenseerde materiefisika gebruik om die onbereikbare fisika van hierdie ongelooflike voorwerpe te ondersoek: swart gate," sê skrywer Lotte Mertens.
Om dit te doen, het die navorsers 'n model bestudeer wat gebaseer is op 'n eendimensionele ketting van atome, waarin elektrone van een atoomterrein na die volgende kan "hop". Die verdraaiing van ruimtetyd as gevolg van die teenwoordigheid van 'n swart gat word nageboots deur te bepaal hoe maklik elektrone tussen elke terrein kan spring.
Met die regte variasie van hopping waarskynlikheid langs die ketting, sal 'n elektron wat van die een kant van die ketting na die ander beweeg, presies optree soos 'n stuk materie wat die horison van 'n swart gat nader. En, analoog aan Hawking-straling, het die modelstelsel meetbare termiese opwinding in die teenwoordigheid van 'n sintetiese horison.
Leer volgens analogie
Ten spyte van die gebrek aan werklike swaartekrag in die modelstelsel, gee die oorweging van hierdie sintetiese horison belangrike insig in die fisika van swart gate. Byvoorbeeld, die feit dat die gesimuleerde Hawking-straling termies is (wat beteken dat die stelsel blykbaar 'n vaste temperatuur het) slegs vir 'n spesifieke keuse van ruimtelike variasie van die hopping waarskynlikheid, dui daarop dat werklike Hawking-straling ook net suiwer termies kan wees in sekere situasies.
Also Read More:
- "Remembering God's Deeds"
- "The Holy People"
- "Obedience Brings Blessings"
- "Devout Life"
- "Receiving God's Merciful Blessings"
- "Beware Of Sin"
- "A Form of His Love"
- "Obedience and Mercy"
- "ALFA DAN OMEGA"
- "PENULIS KESELAMATAN KEKAL"
Daarbenewens vind die Hawking-straling slegs plaas wanneer die modelstelsel begin sonder enige ruimtelike variasie van hoppende waarskynlikhede, wat plat ruimtetyd naboots sonder enige horison, voordat dit verander word in een wat 'n sintetiese swart gat huisves. Die opkoms van Hawking-straling vereis dus 'n verandering in die warping van ruimtetyd, of 'nveranderingin hoe 'n waarnemer wat na die straling soek, hierdie kromming waarneem.
Laastens vereis Hawking-straling dat 'n deel van die ketting bey bestaanop die sintetiese horison. Dit beteken dat die bestaan van die termiese straling ingewikkeld verbind is met die kwantummeganiese eienskap vanverstrengelingtussen voorwerpe aan weerskante van die horison.
Omdat die model so eenvoudig is, kan dit in 'n reeks eksperimentele opstellings geïmplementeer word. Dit kan instelbare elektroniese stelsels, spinkettings, ultrakleurige atome of optiese eksperimente insluit. Om swart gate na die laboratorium te bring, kan ons 'n stap nader bring aan die begrip van die wisselwerking tussen swaartekrag en kwantummeganika, en op pad na 'n teorie van kwantumgravitasie.
."¥¥¥".
."$$$".
No comments:
Post a Comment
Informations From: Revisi Blogging