Model černé díry v bazénu s vodou

Dokonce i jevy kosmického měřítka mají své pozemské analogie: pružné vlny v kapalině se v mnohém chovají podobně jako vlny světla v prostoru. Mezinárodní skupina vědců využila tuto vlastnost k tomu, aby zjistila, zda ve skutečnosti existuje Hawkingovo záření či nikoliv. Připomeňme si, že toto záření - vypouštění částic černými děrami - doposud nebylo potvrzeno pozorováním.

Ukázalo se, že černá díra není skutečně úplně "černá" a teoreticky může vydávat záření.

Profesor Ulf Leonhardt z univerzity v St. Andrews (University of St. Andrews) a doktor Germain Rousseaux z univerzity v Nice (Université Nice) vytvořili simulaci černé díry v hydrodynamické laboratoři Genimar. Toto zařízení se obvykle používá pro analýzu vlivu mořských vln na pobřežní linii nebo pro testovaní pevnosti ponorek.

Schéma realizovaného projektu vypadá přibližně takto: mohutné čerpadlo na jednom konci umělého kanálu vytváří tlak, který pohání vodu ke generátoru vln na opačném konci. Směr šíření vln - proti toku vody.

Skupina vědců několik měsíců natáčela na videokameru efekty, vznikající ve vlnovodu, obměňovala rychlost toku i parametry vln. Doufali, že získají klíč pro pochopení toho, k čemu může docházet u horizontu událostí: černé díry připomínají kosmické umyvadlo, kam se "stéká" hmota, jako voda v kuchyňském dřezu. Čím blíž je u horizontu událostí, tím vyšší je rychlost "vylévání".

Právě takové podmínky se vědci rozhodli vytvořit v laboratoři a horizont událostí v takovém případě je místo, kde se masa vody začíná pohybovat rychleji než vlny, přičemž jim nedává možnost šířit se proti toku.

V průběhu zkoumání videozáznamů hydrodynamických efektů se podařilo najít důkaz teoretického předpokladu Hawkinga. Byly zaznamenány tzv. "antivlny" - tyto objekty vědci asociují s hypoteticky vzniklými na relativní hranici povrchu černých děr antičásticemi.

"Jistě, tok vody nevytváří antičástice, ale může vytvářet antivlny. Částice vody v obyčejné vlně kolísají nahoru-dolů, toto kolísání se šíří po směru vlny, a antivlny se v téže situaci chovají opačně. Jasně jsme tyto vlny "záporné frekvence" pozorovali , - říká prof. Leonhardt.

Mimochodem dodává, že získané výsledky se zcela neshodují s teorií a před astrofyziky je ještě velký kus cesty než pochopí, k čemu dochází poblíž horizontu událostí. Třeba i díky takovým jednoduchým efektům.

Přečtete si víc zde o experimentech které modeluji černé díry.

Zdroj: www.physorg.com