Στο εγγύς μέλλον, οι επιστήμονες σχεδιάζουν να πραγματοποιήσουν ένα νέο πείραμα που θα είναι σε θέση να προσφέρει μια έμμεση δοκιμή της πιο διάσημης πρόβλεψης του διάσημου φυσικού Stephen Hawking για τις μαύρες τρύπες.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι κάνοντας το άτομο αόρατο, θα μπορούν να δουν την αιθέρια κβαντική λάμψη που περιβάλλει τα αντικείμενα που κινούνται με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός.
Το φαινόμενο λάμψης, που ονομάζεται φαινόμενο Unruh (ή Davies-Unruh), προκαλεί τον χώρο γύρω από τα γρήγορα επιταχυνόμενα αντικείμενα να εμφανίζεται γεμάτος με ένα σμήνος εικονικών σωματιδίων, που λούζουν αυτά τα αντικείμενα με μια ζεστή λάμψη. Επειδή αυτό το φαινόμενο σχετίζεται στενά με το φαινόμενο Hawking, στο οποίο εικονικά σωματίδια γνωστά ως ακτινοβολία Hawking εμφανίζονται αυθόρμητα στις άκρες των μαύρων τρυπών, οι επιστήμονες προσπαθούν εδώ και καιρό να ανιχνεύσουν το ένα ως υπόδειξη της ύπαρξης του άλλου. Αλλά είναι απίστευτα δύσκολο να παρατηρήσετε οποιοδήποτε αποτέλεσμα. Η ακτινοβολία Hawking εμφανίζεται μόνο γύρω από την τερατώδη άβυσσο μιας μαύρης τρύπας και πιθανότατα θα απαιτηθεί μια κίνηση στημόνι για να επιτευχθεί η επιτάχυνση που απαιτείται για το φαινόμενο Unruh.
Όμως, σύμφωνα με τους επιστήμονες, ανακάλυψαν έναν μηχανισμό που επιτρέπει τη δραματική αύξηση της δύναμης του φαινομένου Unruh με μια τεχνική που μπορεί να κάνει αποτελεσματικά την ύλη αόρατη.
«Αυτό είναι ένα δύσκολο πείραμα και δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι θα μπορέσουμε να το πραγματοποιήσουμε, αλλά αυτή η ιδέα είναι η ιερή μας ελπίδα»..
Το φαινόμενο Unruh, που προτάθηκε για πρώτη φορά από επιστήμονες τη δεκαετία του 1970, είναι μια από τις πολλές προβλέψεις της κβαντικής θεωρίας πεδίου. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, δεν υπάρχει κενό κενό. Στην πραγματικότητα, κάθε θύλακα του χώρου είναι γεμάτη με άπειρες δονήσεις κβαντικής κλίμακας που, εάν τους δοθεί αρκετή ενέργεια, μπορούν αυθόρμητα να εκραγούν σε ζεύγη σωματιδίων-αντισωματιδίων που εξαφανίζονται το ένα το άλλο σχεδόν αμέσως. Και οποιοδήποτε σωματίδιο, είτε ύλη είτε φως, είναι απλώς μια τοπική διέγερση αυτού του κβαντικού πεδίου.
Το 1974, ο Stephen Hawking προέβλεψε ότι η ακραία βαρυτική δύναμη που γίνεται αισθητή στις άκρες των μαύρων οπών, στους ορίζοντες γεγονότων τους, θα δημιουργούσε επίσης εικονικά σωματίδια.
Η βαρύτητα, σύμφωνα με τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, παραμορφώνει τον χωροχρόνο, έτσι τα κβαντικά πεδία παραμορφώνονται περισσότερο όσο πλησιάζουν στην τεράστια βαρυτική έλξη της ιδιομορφίας της μαύρης τρύπας. Λόγω της αβεβαιότητας και της παραξενιάς της κβαντικής μηχανικής, αυτό παραμορφώνει το κβαντικό πεδίο, δημιουργώντας ακανόνιστους θύλακες με το χρόνο να κινείται άνισα και επακόλουθες εκρήξεις ενέργειας σε όλο το πεδίο. Αυτές οι ενεργειακές ασυνέπειες είναι που προκαλούν τα εικονικά σωματίδια να εμφανίζονται από το φαινομενικά τίποτα στις άκρες των μαύρων οπών.
Όπως το φαινόμενο Hawking, το φαινόμενο Unruh δημιουργεί επίσης εικονικά σωματίδια μέσω μιας περίεργης σύντηξης κβαντικής μηχανικής και σχετικιστικών επιδράσεων που είχε προβλέψει ο Αϊνστάιν.
Προκειμένου να δοκιμάσουν το φαινόμενο Unruh, οι επιστήμονες σχεδιάζουν να κατασκευάσουν έναν εργαστηριακό επιταχυντή σωματιδίων που θα επιταχύνει ένα ηλεκτρόνιο στην ταχύτητα του φωτός ακτινοβολώντας το με μια δέσμη μικροκυμάτων. Εάν μπορούν να ανιχνεύσουν το φαινόμενο, σχεδιάζουν να πραγματοποιήσουν πειράματα με αυτό, ειδικά εκείνα που θα τους επιτρέψουν να εξερευνήσουν πιθανές συνδέσεις μεταξύ της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν και της κβαντικής μηχανικής.
«Η γενική σχετικότητα και η θεωρία της κβαντικής μηχανικής είναι επί του παρόντος κάπως αποκλίνουσες, αλλά πρέπει να υπάρχει μια ενοποιητική θεωρία που να περιγράφει πώς λειτουργούν τα πάντα στο σύμπαν», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Achim Kempf, καθηγητής εφαρμοσμένων μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο του Waterloo. «Ψάχναμε έναν τρόπο να συγκεντρώσουμε αυτές τις δύο μεγάλες θεωρίες και αυτή η εργασία μας βοηθά να το κάνουμε αυτό ανοίγοντας ευκαιρίες να δοκιμάσουμε νέες θεωρίες που βασίζονται σε πειράματα»..
Μπορείτε να βοηθήσετε την Ουκρανία να πολεμήσει ενάντια στους Ρώσους εισβολείς. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να δωρίσετε χρήματα στις Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας μέσω Savelife ή μέσω της επίσημης σελίδας NBU.
Διαβάστε επίσης: