Pirmais Hokinga starojuma novērojums

Jau kādu laiku astronomi ir skenējuši debesis, meklējot Hokinga starojuma pazīmes. Līdz šim viņi ir nākuši klajā ar zilch.

Šobrīd izskatās, ka viņus ir pievarējusi fiziķu grupa, kas apgalvo, ka savā laboratorijā ir radījuši Hokinga starojumu. Šie puiši uzskata, ka spēj radīt Hokinga starojumu nepārprotamā veidā, beidzot apstiprinot Hokinga prognozi. Lūk, kā viņi to izdarīja.

Fiziķi jau sen ir sapratuši, ka vismazākajā mērogā kosmoss ir piepildīts ar burbuļojošu daļiņu tuvcīšanos, kas lec iekšā un ārpus tās. Šīs daļiņas veidojas kā daļiņu-pretdaļiņu pāri un ātri iznīcina, atgriežot savu enerģiju vakuumā.

Hokinga pareģojums radās, domājot par to, kas varētu notikt ar daļiņu pāriem, kas veidojas melnā cauruma malā. Viņš saprata, ka, ja kāds no pāra šķērsos notikumu horizontu, tas vairs nevarēs atgriezties. Bet tā partneris otrā pusē varētu brīvi doties.

Novērotājam varētu šķist, ka melnais caurums radītu pastāvīgu kvantu daļiņu plūsmu, kas kļuva pazīstama kā Hokinga starojums.

Kopš tā laika citi fiziķi ir norādījuši, ka melnie caurumi nav vienīgā vieta, kur var veidoties notikumu horizonti. Jebkurš vide, kurā pārvietojas viļņi, var atbalstīt notikumu horizontu, un teorētiski vajadzētu būt iespējai redzēt Hokinga starojumu arī šajos medijos.

Šodien Franko Belgiorno no Milānas universitātes un daži draugi saka, ka viņi ir radījuši Hokinga starojumu, izšaujot intensīvu lāzera impulsu caur tā saukto nelineāro materiālu, proti, tādu, kurā gaisma pati maina vides refrakcijas indeksu.

Impulsam virzoties cauri materiālam, mainās arī refrakcijas koeficients, radot sava veida priekšgala vilni, kurā laušanas koeficients ir daudz augstāks nekā apkārtējā materiāla.

Šis refrakcijas indeksa pieaugums izraisa gaismas virziena palēnināšanos tajā. Izvēloties atbilstošus apstākļus, ir iespējams apstādināt gaismas viļņus, saka Belgiono un co. Tas rada horizontu, aiz kura gaisma nevar iekļūt, ko fiziķi sauc par baltā cauruma notikumu horizontu, kas ir melnā cauruma inverss.

Baltie caurumi tik ļoti neatšķiras no melnajiem caurumiem (patiesībā Hokings apgalvo, ka tie formāli ir līdzvērtīgi). Un nav grūti iedomāties, kas notiek ar daļiņu pāriem, kas veidojas pie šāda veida horizonta. Ja kāds no pāriem šķērso apvārsni, tas nevar tikt galā un tiek iesprostots. Otrs var brīvi iet. Tātad horizontam vajadzētu izskatīties tā, it kā tas ģenerētu kvantu daļiņas.

Tieši šo starojumu Belgiorno un kolēģi apgalvo, ka ir redzējuši, no malas vērojot, kā lielas jaudas infrasarkanā lāzera impulss izplūst cauri kausēta silīcija dioksīda gabalam. Viņu impulsa frekvence ir 1055 nm, bet gaismai, ko viņi redz taisnā leņķī, ir aptuveni 850 nm viļņa garums.

Protams, lielais jautājums ir par to, vai izstaroto gaismu ģenerē kāds cits mehānisms, piemēram, Cerenkova starojums, izkliede vai, jo īpaši, fluorescence, ko ir visgrūtāk izslēgt.

Tomēr Belgiorno un draugi saka, ka viņi var izslēgt visus šos gaismas avotus redzamajam starojumam. Jo īpaši viņi norāda, ka fluorescējošā gaisma ir labi raksturota un ka tā dažādos veidos atšķiras no redzamajām emisijām. Tāpēc viņi noteikti redz Hokinga starojumu, viņi secina.

Tas ir pārsteidzošs apgalvojums, ko daudzi fiziķi vēlēsies pārliet, pirms aizbāzīs šampanieša korķus.

Kāpēc tas ir svarīgi? Viens no iemesliem ir tas, ka Hokinga starojums ir vienīgais zināmais veids, kā melnie caurumi var iztvaikot, un tāpēc pierādījums par tā esamību būtiski ietekmēs kosmoloģiju un veidu, kā beigsies Visums.

Un tagad, kad tas ir novērots vienu reizi, sagaidiet citu paziņojumu izsitumus, jo pētnieki sacenšas atkārtot rezultātu.

Atsauce: arxiv.org/abs/1009.4634 : Hokinga starojums no īpaši īsiem lāzera impulsa pavedieniem

paslēpties