Лабораторная чёрная дыра начала вести себя как испаряющаяся

Физики создали лабораторную модель чёрной дыры — не астрофизический объект, а аналоговую систему, воспроизводящую ключевые квантовые свойства горизонта событий. Модель, описанная на Science Alert, продемонстрировала эффект, аналогичный предсказанному Стивеном Хокингом излучению — квантовому «испарению» чёрных дыр.

Что создали физики

Настоящую чёрную дыру в лаборатории создать невозможно — для этого потребовалось бы сжать массу планеты в точку. Вместо этого исследователи используют аналоговые системы — потоки сверхохлаждённых атомов или звуковые волны в специальных средах, — которые математически описываются теми же уравнениями, что и окрестности горизонта событий. В новом эксперименте учёные создали поток атомов, движущийся быстрее скорости звука в среде — аналог горизонта событий, из которого звук не может «выбраться».

Что увидели

На границе «горизонта» детекторы зафиксировали спонтанное рождение пар частиц — одна «падала» внутрь, другая «вылетала» наружу:

• Этот процесс — точный аналог излучения Хокинга, предсказанного в 1974 году, но никогда не наблюдавшегося у реальных чёрных дыр.
• Спектр излученных частиц соответствовал тепловому — именно такой характеристики ожидает теория для хокинговского излучения.
• Результат подтверждает, что квантовые эффекты вблизи горизонта событий — не только теоретическая конструкция, а физическая реальность, воспроизводимая в эксперименте.

Читайте также по теме: квантовых фазах ультрахолодных атомов.

Авторы подчёркивают: лабораторная модель не доказывает существование излучения Хокинга у астрофизических чёрных дыр — условия различаются. Но она показывает, что базовая физика работает, и приближает понимание одного из самых глубоких вопросов квантовой гравитации.