Точная природа черных дыр ставилась под сомнение с тех пор, как общая теория относительности Альберта Эйнштейна описала возможность их существования. Среди самых известных открытий было предсказание английского физика Стивена Хокинга о том, что черные дыры на самом деле могут испускать фотоны, которые образуются на краю этого объекта.
Найден способ обнаружить излучение вакуума
Астрофизики придумали метод, при помощи которого можно обнаружить частицы света, возникающие и исчезающие в вакууме. Ранее это считалось невозможным.
Unsplash
Исследователи разработали устройство, способное фиксировать пары фотонов, которые возникают из вакуума и исчезают так быстро, что заметить их при помощи стандартных методов не удается
Параллельно физики исследовали свойства вакуума. В начале 1970-х годов, когда Хокинг описывал, как свет может избежать гравитационного притяжения черной дыры, канадский физик Уильям Унру предположил, что имеющий достаточную скорость фотоприемник может «видеть» свет в вакууме. Новое исследование физиков сочетает в себе обе эти теории, подробно описывая способ получения и обнаружения света, который ранее считался ненаблюдаемым.
По словам авторов, полученные в ходе исследования результаты свидетельствуют о способности света возникать из вакуума. В классической физике вакуум рассматривается как отсутствие материи, света и энергии. В квантовой физике вакуум не так уж пуст — он заполнен фотонами, которые то появляются, то исчезают. Однако такой свет практически невозможно измерить. Поскольку в теории физики показали, что наблюдение света в вакууме возможно, ученые также решили найти способ обнаружения фотонов на практике.
Авторы новой работе предсказали, что дефекты на основе азота в быстро ускоряющейся алмазной мембране могут привести к обнаружению таких фотонов. В предлагаемом эксперименте синтетический алмаз размером с почтовую марку, содержащий детекторы света на основе вакансий азота, подвешен в переохлажденной металлической коробке, которая создает вакуум. Мембрана ускоряется до огромной скорости и начинает «видеть» пары фотонов, образующиеся из пустого пространства.
Статья об открытии опубликована в журнале Communications Physics.