Menggunakan rantai atom dalam satu file untuk memodelkan cakrawala peristiwa lubang hitam, fisikawan mengamati padanan dari apa yang kita sebut Radiasi Hawking – partikel yang lahir dari gangguan fluktuasi kuantum yang disebabkan oleh celah ruang-waktu lubang hitam.
Ini, kata mereka, dapat membantu menyelesaikan kontradiksi antara dua kerangka yang saat ini tidak dapat didamaikan untuk mendeskripsikan alam semesta: relativitas umum, yang mendeskripsikan perilaku gravitasi sebagai medan kontinu yang dikenal sebagai ruang-waktu, dan mekanika kuantum, yang mendeskripsikan perilaku partikel diskrit. menggunakan probabilitas matematika Untuk membuat teori gravitasi kuantum terpadu yang dapat diterapkan secara universal, kedua teori yang tidak kompatibel ini harus menemukan cara untuk akur.
Di sinilah lubang hitam berperan - mungkin objek paling aneh dan paling ekstrem di alam semesta. Benda-benda masif ini sangat padat sehingga pada jarak tertentu dari pusat massa lubang hitam, tidak ada kecepatan di alam semesta yang cukup untuk melepaskan diri. Bahkan kecepatan cahaya. Jarak ini, yang bergantung pada massa lubang hitam, disebut cakrawala peristiwa. Begitu sebuah objek melewati batasnya, kita hanya bisa membayangkan apa yang terjadi, karena tidak ada yang dikembalikan dengan informasi penting tentang nasibnya.
Namun pada tahun 1974, Stephen Hawking mengemukakan bahwa interupsi dalam fluktuasi kuantum yang disebabkan oleh horizon peristiwa menyebabkan sejenis radiasi yang sangat mirip dengan radiasi termal. Jika radiasi Hawking ini ada, terlalu lemah untuk kita deteksi. Kita mungkin tidak akan pernah bisa memisahkannya dari desisan statis alam semesta. Tapi kita bisa menyelidiki sifat-sifatnya dengan membuat analog lubang hitam dalam kondisi laboratorium.
Ini telah dilakukan sebelumnya, tetapi dalam penelitian yang diterbitkan tahun lalu yang dipimpin oleh Lotta Mertens dari Universitas Amsterdam di Belanda, fisikawan melakukan sesuatu yang baru. Rantai atom satu dimensi berfungsi sebagai jalur bagi elektron untuk "melompat" dari satu posisi ke posisi lain. Dengan mengubah kemudahan terjadinya lompatan ini, fisikawan dapat menyebabkan sifat-sifat tertentu menghilang, secara efektif menciptakan semacam cakrawala peristiwa yang mengganggu sifat elektron yang seperti gelombang.
Efek dari cakrawala peristiwa palsu ini menghasilkan kenaikan suhu yang memenuhi ekspektasi teoretis dari sistem ekuivalen lubang hitam, tetapi hanya ketika bagian dari rantai melampaui cakrawala peristiwa. Ini mungkin berarti bahwa keterikatan partikel yang melintasi cakrawala peristiwa memainkan peran penting dalam pembentukan radiasi Hawking.
Radiasi Hawking yang disimulasikan hanya termal untuk rentang amplitudo lonjakan tertentu, dan dalam simulasi yang dimulai dengan mensimulasikan jenis ruangwaktu tertentu yang dianggap "datar". Ini menunjukkan bahwa radiasi Hawking hanya dapat bersifat termal dalam situasi tertentu ketika terjadi perubahan kelengkungan ruang-waktu di bawah pengaruh gravitasi.
Tidak jelas apa artinya ini bagi gravitasi kuantum, tetapi model ini menawarkan cara untuk mempelajari kemunculan radiasi Hawking dalam medium yang tidak terpengaruh oleh dinamika liar pembentukan lubang hitam. Dan karena sangat sederhana, ini dapat digunakan dalam berbagai pengaturan percobaan, kata para peneliti.
“Ini dapat membuka peluang untuk mempelajari aspek fundamental mekanika kuantum, serta gravitasi dan ruang-waktu yang melengkung dalam berbagai kondisi materi terkondensasi,” jelas para fisikawan dalam artikel mereka.
Juga menarik:
- Enam perintah kecerdasan buatan
- 10 penemuan yang membuktikan Einstein benar tentang alam semesta. Dan 1, yang menyangkal