2016-09-23 08:21
2 @ |( Z# h o( T科學家:黑洞不是洞,也不是黑的。
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黑洞有一個比光速還大的逃離速度(escape velocity),由於沒有東西能夠比它還快,因此沒有東西能夠逃離黑洞。這是黑洞最簡單的力學解釋。可是一旦你加入熱動力學和量子力學到這個混合物,事情就變得更混亂了。os.tvboxnow.com3 j `( Y( @7 {! W5 N- z
有鑒於此,物理學家史蒂芬霍金(Stephen Hawking)在1974年提出黑洞實際上不是黑的假設,反而,它們放射出輻射、損失能量、而且會隨着時間萎縮。然而,由於輻射量太小,以至於無法在天文物理學上的黑洞被觀察到。因此,我們要如何來測試這個想法呢?
- P6 E4 c# P+ x! t1 w. \ A公仔箱論壇來自以色列理工學院(Israel Institute of Technology)的Jeff Steinhauer教授,不只是發現到一個方法來測試,也在發表於自然物理學(Nautre Physics)期刊的一篇新論文中,揭露有史以來最強烈的證據。這個黑洞輻射,現在知道是霍金輻射(Hawking radiation),是非常真實的。
2 u. w" I8 x1 W: B3 ^公仔箱論壇Steinhauer建構出一個聽覺黑洞(acoustic black hole),一個捕捉器有遠大於聲音粒子(聲子)能量的特定頻率,只能夠以音速移動。1 |( Z/ G6 {" X8 H) h
Steinhauer教授說:“如果在黑洞里有一粒聲子(phonon),它無法對抗流動,因為流動的速度比音速還快。就像一個人嘗試在水流中逆泳,如果水流速度快於游泳的人,游泳的人會往後而不是向前。”
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史蒂芬霍金在1974年提出黑洞實際上不是黑的假設。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。# ~1 U, I$ G' Y1 L- E0 G1 e
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這好像是被過分簡單化,但它卻是真實事物非常正確的模型。而且更重要的是,這個聽覺黑洞被觀察到放射出找尋已久的霍金輻射。
* L; A, o3 S; n% m1 W霍金的想法是必要的,因為相對論和量子力學無法好好地在一起運作,而黑洞需要這兩種理論。因此,藉由模擬我們有的一些方程式,針對它們的特性,有一項持續且大規模的調查。
* J" Z, y. S+ E9 c% FSteinhauer補充:“黑洞研究的特點在於學習相關的新物理定律,而不是黑洞本身。”$ S# }. P9 N, j5 l- O* L A- ^
霍金輻射的觀念來自於這些模擬之一。每一小段的時空有能量,而且有時候那個能量在交互作用與轉回能量之前,能夠突然地轉變成一對粒子與反粒子。如果這一對粒子與反粒子的產生是發生在黑洞的事件視界(event horizon),一顆粒子會被黑洞的重力捕捉並且掉入,而另一顆粒子則逃脫。
+ s# D1 F! A: b2 P0 {; D; Z: T藉由一種被稱為糾纏(entanglement)的特性,被逃脫的粒子會被連結到掉進黑洞里的同伴。來自於Steinhauer黑洞的霍金輻射,提供了最強烈的實驗證據,霍金輻射是非常真實的。tvb now,tvbnow,bttvb' P& W1 \( ^# h o
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