Speciální supravodivá kvantová interferenční zařízení mají fyzikům pomoci s výrobou černé díry v laboratorních podmínkách. Budou je tak moci lépe zkoumat.
Teorie hovoří poměrně jasně - černé díry vznikají gravitačním kolapsem hmotných hvězd. Při něm dochází k vytvoření oblastí časoprostoru s tak silným gravitačním polem, že z nich nic nemůže uniknout. Včetně světla. Cokoli se dostane na jejich okraj - horizont událostí, díry nemilosrdně pohltí a už nikdy nevrátí zpět. Zůstane to v nich navždy uvězněno.
Hawkingovo záření
Černé díry by tak měly být navěky odsouzeny k neustálému růstu. Ovšem zhruba před 35 lety britský fyzik Stephen Hawking ukázal, že černé díry tak úplně všemocné nejsou. Kvantově mechanické děje v těsné blízkosti horizontu podle něj způsobují, že se černé díry vypařují. Pomalu, ale jistě. Při tom by měly vydávat tzv. Hawkingovo záření, to ale dosud nikdo nepozoroval.
 |
"Hawking ukázal, že černé díry vyzařují energii v souladu s jejich tepelným spektrem," říká Paul Nation z Dartmouthské univerzity. "Jeho výpočty jsou založeny na předpokladech fyziky ultravysokých energií a kvantové gravitace. Protože dosud nejsme schopni provádět měření na reálných černých dírách, potřebujeme způsob, jak tento fenomén vytvořit v laboratoři, abychom jej mohli prostudovat."
SQUID
Nation ve své práci otištěné v Physical Review Letters navrhl k vytvoření fyzikálních podmínek simulujících černé díry použít řadu malých supravodivých kvantových interferenčních zařízení zvaných SQUID. Velkou výhodou jeho návrhu je, že kvantově mechanické vlastnosti těchto zařízení jsou velmi dobře známy a že celý proces lze účinně a přímo řídit. To by vědcům mělo umožnit zevrubně prozkoumat kvantově mechanické jevy anologické těm, které se odehrávají v černých dírách.
"Rovněž můžeme ovládat sílu magnetického pole tak, abychom byli schopni sestavu SQUIDů využít k testování záření černých děr i v podmínkách, o kterých Hawking neuvažoval" tvrdí spoluautor studie Miles Blencowe.
Nation přiznává, že nejde o první návrh imitace černé díry. Jiné analogie využívají nadzvukového proudění v Bose-Einsteinově kondenzátu a nelineárních optických vláknech (odkaz na článek Vědci vyrobili první akustickou černou díru). Avšak Hawkingovo záření je v těchto případech velmi slabé a jen stěží detekovatelné, naproti tomu Nationův a Blencowův návrh by měl umožnit jeho přímou detekci.
Zdroje: www.dartmouth.edu
