2016-09-23 08:21 
! n+ l! D8 A, r4 ]0 w3 O& @: c科學家:黑洞不是洞,也不是黑的。6 `9 X3 y: l) @# ~0 S, P. t
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1 K0 y& q' w/ N: j; o& T8 ^; \8 n& dwww2.tvboxnow.com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。+ k+ ^4 ?& k. r. V
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?
?- x5 u& Z' m' O/ m0 Q+ `: mtvb now,tvbnow,bttvb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。
+ i! j2 E' \+ d& S% ~www2.tvboxnow.comSteinhauer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。www2.tvboxnow.com: J& Y$ [/ M4 _$ ?3 Y
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。www2.tvboxnow.com* g; r% m6 d0 d R/ \. Q1 t3 u
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( u5 v: d. R( x. Rtvb now,tvbnow,bttvb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。
' |8 v5 _: A1 K: ztvb now,tvbnow,bttvb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。
+ f8 M3 b/ \5 f# w2 p1 P, ESteinhauer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。”3 B, c5 B; J6 D/ F
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。www2.tvboxnow.com* \% T/ I. O/ I/ ~8 Q+ U( q
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。
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