var ad = document.createElement(‘div’);
ad.id = ‘AdSense’;
Se setează proprietatea className a obiectului ad la valoarea ‘AdSense’.
Citește șiAxis BootCamp 2026: demonstrații tehnice și experiență practică la Snagov
ad.style.display = ‘block’;
ad.style.position = ‘absolute’;
ad.style.height = ‘1px’;
Se adaugă elementul ad în corpul documentului. article – 3864049 – URL: https://www.digi24.ro/stiri/sci-tech/descoperiri/fizicienii-au-creat-o-gaura-neagra-din-lumina-si-au-testat-una-dintre-cele-mai-misterioase-teorii-ale-lui-stephen-hawking-3864049 – Calea completă a categoriei: /stiri/sci-tech/descoperiri.
Oamenii de știință au făcut o descoperire revoluționară privind fizica radiației lui Hawking, creând în laborator o gaură neagră miniaturală din lumină, scrie Live Science. Fizicienii au reușit să obțină cea mai faimoasă strălucire a unei găuri negre dintr-un fir de fibră optică și, pentru prima dată, au observat cum acea lumină reacționează asupra găurii negre simulate care a produs-o.
A funcție este introdusă în coada googletag.cmd, iar aceasta apelează googletag.display cu parametrul div-gpt-ad-1534428397355-0.
Rezultatul oferă cercetătorilor o perspectivă unică și imediată asupra radiației Hawking — emisiei termice limitate pe care Stephen Hawking a anticipat că ar trebui să se elibereze din găurile negre — și oferă prima indică despre acea forță mică care ar putea, în esență, să facă ca o gaură neagră reală să se evapore
În cadrul unei încercări de laborator cu fibre optice, echipa internațională a identificat atât radiația, cât și „reacția de retur” căutată cu sârguință — procesul prin care radiația reîncarcă energie și reconfigurază obiectul care a generat-o.
Conform noului studiu, publicat pe 1 iulie în revista Nature, lumina s-a manifestat exact așa cum a anticipat Hawking: ca o strălucire a unui corp cald, având o temperatură precisă și un spectru care se estompează treptat spre frecvențe mai înalte. Această situație a avut loc chiar și într-un regim în care descrierea standard din manualele de specialitate a unei găuri negre ar fi trebuit să nu mai fie aplicabilă.
În locul în care se intersectează trei teorii majore, googletag.cmd.push( function() { googletag.display(„div-gpt-ad-1534428441003-0”); });
Radiația Hawking este celebră, fiind situată la punctul de întâlnire al celor mai semnificativi idei din domeniul fizicii.
„Jacob Bekenstein a prezis că găurile negre au o entropie și o temperatură, iar Hawking a calculat radiația termică a găurii negre”, a declarat pentru Live Science, prin e-mail, Ulf Leonhardt, coautor al studiului și fizician la Institutul Weizmann de Știință din Israel. „În radiația Hawking-Bekenstein, fizica cuantică, relativitatea generală și termodinamica se întâlnesc — discipline care, de obicei, se află în conflict unele cu altele.”
Conflictul este profund: relativitatea generală prezintă spațiul și timpul ca fiind uniforme și continue, în timp ce mecanica cuantică imaginează o realitate caracterizată prin salturi discrete și imprevizibilitate — iar până în prezent nimeni nu a reușit să le armonizeze complet.
Radiația Hawking este dificil de investigat din cauza combinației sale. Până în prezent, astronomii nu au detectat niciodată radiația Hawking provenită de la o gaură neagră reală și probabil nu o vor face niciodată; luminozitatea este prea slabă pentru a fi observată în cosmos. Prin urmare, fizicienii au apelat la modele de laborator care respectă aceleași ecuații, construind analogii ale găurilor negre cu apă în mișcare, atomi ultra-reci și, în acest studiu, lumină.
Din razele de lumină, s-a generat o gaură neagră.
Secretul din spatele oricărui analog al unei găuri negre este un mediu în mișcare. „Imaginați-vă un înotător în mare, cu un curent mai rapid decât viteza cu care poate înota”, a explicat Leonhardt. „El este luat de curent. Asta se întâmplă dincolo de orizontul [evenimentului], și de aceea, în mod normal, nimic nu poate scăpa din gaura neagră.”
Orizontul evenimentului unei găuri negre reprezintă pragul la care curentul — spațiul în sine, în realitate — începe să se deplaseze cu o viteză superioară oricărei alte forme de călătorie. Pentru a reproduce acest efect, grupul a necesitat un material aparent capabil să se miște la viteza luminii. Metoda lor a fost simplă: a folosi lumina pentru a crea „materialul”.
„În optică avem nevoie de un material care să pară că se mișcă cu viteza luminii”, a spus Leonhardt. „Pentru aceasta folosim lumina însăși — în optica neliniară, lumina se comportă ca un material.”
În practică, cercetătorii au emis un impuls intens și ultrascurt de „pompare” într-o fibră subțire de cristal fotonic — un fir de sticlă străbătut de un model de canale minuscule de aer pe toată lungimea sa, ceea ce le permite cercetătorilor să regleze cu precizie modul în care lumina se deplasează prin ea. Pe măsură ce se deplasa, impulsul a modificat ușor modul în care sticla refracta lumina, creând un „denivelament” în mișcare care se deplasa odată cu acesta. Un al doilea impuls, mult mai slab, denumit „sondă”, s-a ciocnit apoi de acest front în mișcare. În locul în care sonda nu a mai putut ține pasul, s-a format un orizont artificial — și astfel a luat naștere analogul găurii negre.
Imagine conceptuală a radiației Hawking produsă de o gaură neagră / Getty Images. În ce mod cercetătorii au detectat acest fenomen?
Rezultatul a fost detectat în regiunea ultraviolet. Conform teoriei, radiația Hawking se generează în perechi: un partener eliberează, în timp ce celălalt, deținând energie „negativă”, constituie imaginea oglindită care ar pătrunde într-o gaură neagră reală. În fibră, acea entitate s-a manifestat sub forma luminii ultraviolet.
„Am numărat fotoni în spectrul ultraviolet care corespund partenerilor radiației Hawking aflați dincolo de orizontul evenimentului”, a explicat Leonhardt. „Acestea au o lungime de undă de aproximativ 233 de nanometri. Acesta a fost semnalul nostru.”
La fel de important ca observarea strălucirii a fost înțelegerea modului în care aceasta a fost generată. Timp de ani de zile, cercetătorii au presupus că fibra genera radiația Hawking printr-o cascadă — un lanț de etape separate în care lumina este convertită mai întâi într-o formă intermediară, apoi într-o alta, fiecare alimentând-o pe următoarea, înainte ca radiația să apară în cele din urmă. Echipa a descoperit că, de fapt, o singură interacțiune directă îndeplinește această sarcină, lumina de pompare și cea de sondă producând perechea Hawking într-o singură etapă clară. Este o imagine mult mai simplă, despre care cercetătorii au afirmat că s-ar putea aplica și altor analogii și, poate, chiar găurilor negre reale.
Deoarece energia trebuie să provină de undeva, generarea radiației Hawking ar trebui să provoace o reacție de recul asupra sursei care a creat-o. În cazul unei găuri negre reale, această reacție de recul reprezintă modul în care aceasta pierde masă și, pe parcursul unor perioade de timp inimaginabile, se evaporă complet — procesul descris de Hawking în lucrarea sa de referință din 1974. Niciun experiment nu a reușit vreodată să surprindă acea reacție de recul.
Aici echipa a detectat acest eveniment. Emisia de radiație a provocat modificarea unei mici proporții din lumina reală a impulsului de alimentare, mutând-o către o nuanță puțin diferită și, astfel, creând în spectru un model asimetric revelator. Această neregulă, inexistentă în experimentele anterioare, reprezintă semnul reacției inverse, cunoscută sub numele de recul, echivalentul găurii negre care plătește în tăcere costul energetic al propriei străluciri.
Drumul spre un experiment cuantic
Rezultatul implică și una dintre cele mai dificile mistere ale fizicii găurilor negre: problema trans-Planckiană. Dacă urmărim radiația lui Hawking până la punctul de origine, calculele se îndreaptă către un domeniu în care niciun fizician nu poate asigura validitatea— scara Planck, o dimensiune infinit de mică la care spațiul și timpul își pierd semnificația obișnuită, iar tot ce știm despre fizică cedează. Astfel, estimarea lui Hawking se poate sprijini pe un bazament care ar putea să nu fie real.
„Orice lumină care se îndepărtează de orizontul evenimentului este întinsă enorm”, a spus Leonhardt. „Așadar, trebuie să provină din unde mai mici decât cea mai mică scară din natură, unde fizica este necunoscută. Ar mai da asta naștere la radiația lui Hawking? Aceasta era întrebarea, iar noi am răspuns la ea în experimentul nostru.” În mod remarcabil, strălucirea a rămas perfect termică chiar și în acest regim extrem.
Următorul pas al echipei este unul concret. Până acum, au folosit lumină laser obișnuită, care reproduce spectrul radiației Hawking, dar nu și cele mai profunde ciudățenii cuantice ale acesteia. În continuare, echipa intenționează să „treacă la nivel cuantic”, a spus Leonhardt. „Vom explora cum să intrăm în regimul cuantic și să observăm caracteristici cuantice precum încurcătura” — legătura fantomatică care ar trebui să unească fiecare particulă Hawking care se îndepărtează de partenerul său pierdut.
COMENTARII / 0