Un trou noir cultivé en laboratoire montre un enchevêtrement quantique

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Peut-on sortir d’un trou noir ?

Peut-on sortir d’un trou noir ?
Anonim

Jeff Steinhauer, physicien expérimental à l'Institut de technologie Technion-Israel à Haïfa, a créé un trou noir dans son laboratoire.

Bien sûr, ce n’était pas un vrai trou noir - il dévorait les ondes sonores au lieu de sucer toute la matière qui l’entourait et de détruire la Terre - mais il représente bien la première fois que les scientifiques ont observé un type spécial de rayonnement initialement théorisé par Stephen Hawking il ya 42 ans. Si Steinhauer peut prouver que ses trous noirs soniques fournissent une analogie assez proche de la réalité, il s'agirait d'un moment énorme dans notre compréhension de l'univers physique.

Les trous noirs sont notoirement difficiles à observer dans la vie réelle. Mais Steinhauer pense avoir trouvé la meilleure solution. C’est un modèle de trou noir qui mange le son au lieu de la lumière. Il utilise des atomes de rubidium en surfusion à peine au-dessus du zéro absolu et les accélère à une vitesse supérieure à celle que le son peut parcourir. Cela crée une sorte d'horizon des événements, un point de non retour auquel le son ne peut exister.

Il y a des décennies, Hawking avait émis l’hypothèse selon laquelle les trous noirs ne sont pas vraiment noirs: ils émettraient un rayonnement très faible lorsque des paires de photons matière-antimatière se coinceraient de part et d’autre de l’horizon des événements. Dans les expériences de Steinhauer, l’analogue du rayonnement de Hawking est constitué de phonons, unités discrètes du son de la mécanique quantique. Et, selon les résultats publiés dans Nature Physique, il a pu mesurer ce rayonnement sonique en capturant des corrélations de phonons de chaque côté de l’horizon.

Beaucoup de physiciens sont prudemment optimistes à propos de cette nouvelle. Certains réclament une vérification indépendante du fait que les expériences de Steinhauer ont réellement démontré l’enchevêtrement quantique prédit par Hawking.

«Un gros résultat nécessite des preuves irréfutables», déclare Bill Unruh, physicien à l'Université de la Colombie-Britannique. Nouveau scientifique. Unruh a été parmi les premiers à théoriser que des analogues de trous noirs pourraient être construits dans des laboratoires et qu'ils montreraient également une sorte de rayonnement de Hawking. «En tout cas, je considère cela comme une très belle expérience, à laquelle les gens pensent depuis 10 ans, mais il est le premier à le faire. Qu'il ait vu les corrélations d'émissions à l'horizon, qu'elles soient emmêlées ou non, est un véritable coup d'État."

Si elle était confirmée, la découverte constituerait «un triomphe pour Hawking, peut-être dans le même sens que la détection attendue du boson de Higgs était un triomphe pour Higgs and company», raconte Leonard Susskind, physicien théoricien à Stanford. La nature.

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