Ученые впервые сымитировали черную дыру в вихре квантовых частиц
«Использование сверхтекучих жидкостей позволило нам изучить крошечные поверхностные волны подробнее и точнее, чем в ходе наших прежних экспериментов в воде. Поскольку вязкость сверхтекучего гелия крайне мала, мы смогли дотошно изучить их взаимодействия с сверхтекучим торнадо и сравнить результаты с собственными теоретическими прогнозами», - сказал веущий автор статьи Патрик Сванкара из Университета Ноттингема.
Команда ученых сконструировала криогенную систему, вмещающую несколько литров сверхжидкого гелия при температуре ниже -271°C. В таких условиях гелий приобретает необычные квантовые свойства, https://phys.org/news/2024-03-quantum-tornado-gateway-black-... Phys.org. Эти свойства обычно затрудняют образование гигантских вихрей в других квантовых жидкостях. Сверхжидкий гелий содержит крошечные объекты – квантовые вихри – которые разбегаются друг от друга. В данном случае удалось удержать их в компактном объекте, напоминающем небольшое торнадо, и добиться вихревого потока рекордной для квантовых жидкостей силы.
В результате ученые обнаружили любопытные параллели между вихревым потоком и гравитационным воздействием черных дыр на пространство-время. И открыли новые пути моделирования теорий квантового поля в искривленном пространстве-времени.
«Когда мы впервые наблюдали четкие сигнатуры физики черных дыр в первом, аналоговом эксперименте 2017 года, это был момент прорыва в понимании странных феноменов, которые зачастую трудно, если не невозможно, изучать как-то иначе, - сказал профессор Сильке Вайнфуртнер, руководивший экспериментом. – Теперь, с нашим более сложным экспериментом, мы перешли на следующий уровень исследований, которые могут привести нас к предсказанию поведения квантовых полей в искривленном пространстве-времени вокруг астрофизических черных дыр».
Черные дыры могут стать не только воплощением всепоглощающего уничтожения, но и послужить источником необходимой для человечества энергии. Китайские астрофизики https://hightech.plus/2023/11/29/rascheti-pokazali-chto-perv..., что пока не открытый, но теоретически предсказанный класс этих сверхплотных объектов — первичные черные дыры малой массы — может выполнять роль аккумуляторов и ядерных реакторов, вырабатывающих гигаэлектронвольты электричества из окружающего пространства.