以物理学家打造声音黑洞欲解黑洞蒸发之谜

时间:2009-11-02 12:08 来源:互联网作者:转载点击: 次

　探测霍金辐射具有重要意义　　　　加州理工学院宇宙学家肖恩卡洛尔(Sean Carroll)表示，寻找霍金辐射对物理学来说具有非常重要的意义

　探测霍金辐射具有重要意义
　　
　　加州理工学院宇宙学家肖恩卡洛尔(Sean Carroll)表示，寻找霍金辐射对物理学来说具有非常重要的意义。卡洛尔在接受《新科学家》杂志采访时说：单凭提出霍金辐射存在这一项成就，斯蒂芬霍金就可以获得诺贝尔奖。这一假设告诉我们，我们正朝正确的道路迈进。
　　
　　霍金的理论提出了有关量子力学如何适用于被引力扭曲的太空环境的一些基本观点。量子力学的数学基础则被用于计算宇宙在膨胀期内如何运转，所谓的膨胀是指太空在大爆炸后不久快速扩张。但利用天文学观测手段探测霍金辐射并不是一件容易的事情，原因在于：典型黑洞的蒸发因能量更高的辐射源变得暗淡，其中就包括大爆炸的余辉宇宙微波背景辐射。
　　
　　令人兴奋的第一步
　　
　　在利用声学黑洞探测霍金辐射之前，研究人员仍有很长的一段路要走。据斯蒂恩豪尔研究小组估计，原子进入其装置的速度大约要提高9倍，才能创造以声子形态存在的可探测的霍金辐射。加拿大温哥华英属哥伦比亚大学的比尔尤鲁(BillUnruh)表示：探测声学黑洞产生的声波绝对是一项艰难任务，但同时也是令人兴奋的第一步。尤鲁率先提出利用量子流创造人造事件视界的想法。
　　
　　对此持赞同态度的科内尔指出，以色列研究小组需要创造更为平稳的玻色-爱因斯坦冷凝物流，以测量霍金辐射的微妙迹象。他在接受《新科学家》杂志采访时说：他们所做的工作采取了相对较为容易的一种方式。较难的是以一种非常安静的方式完成这项工作，这样才能发现对玻色-爱因斯坦冷凝物流所做的所有猛烈事情使其以超音速移动之外所有微小的波动。科内尔及其同事正在研制他们自己的实验装置以制造声学事件视界。
　　
　　激光脉冲
　　
　　其他科学家则希望在实验室利用光线产生可探测的霍金辐射。2008年，一支研究小组在光学纤维中创造了一个人造事件视界，以研究不同波长光线以不同速度在光纤中移动。实验过程中，他们让一个速度相对较慢的激光脉冲穿过光纤。由于脉冲扭曲了光纤的光学性质，当第二个激光脉冲追赶到第一个脉冲时，它的速度减慢并在第一个脉冲类似事件视界的前缘之后被捕获。
　　
　　产生一个在天体物理学上可探测的霍金辐射似乎仍旧是可能的。由于黑洞的体积越小，霍金辐射的能量就越大，一些研究人员认为，在美国宇航局2008年发射的费米伽马射线太空望远镜帮助下，在大爆炸之后立即出现的微型黑洞蒸发是可以被探测到的。

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