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상대 론적 비행 거울을 사용하여 Stephen Hawkings 블랙홀 역설을 테스트하려는 퀘스트

Stephen Hawking의 입자가 현재 Hawing Radiation으로 알려진 블랙홀 주위에 나타나는 제안은 현대 물리학의 변형 아이디어 중 하나입니다. 그러나 거의 50 년이 지난 후에도 우리는 아직 우주에서 호킹 방사선을 관찰하거나 실험실에서 복제하지 않았습니다. “상대 론적 비행 미러”를 사용하여 아날로그를 찾기 위해 프로젝트가 형성되었으며, 새로운 계산은 이것이 비현실적인 목표가 아니라고 제안합니다.

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호킹이 옳다면 블랙홀은 천천히 증발해야하며, 각 입자는 이벤트 수평선 외부에 블랙홀에서 배수되는 질량이 나타납니다. 이로 인해 자료가 부족하여 먹이를주기 위해 수십억 또는 수조 개의 수십억으로 줄어들 게되어야합니다. 실제로, 우주의 최종-사면은 서서히 블랙홀을 증발시키는 것 외에는 안된다. 그러나 호킹 방사선은 정보를 유지해야한다는 원칙을 위반하는 것으로 보입니다. 이 역설을 해결하면 일반 상대성 이론과 양자 필드 이론 사이의 명백한 모순을 다루는 열쇠가 있습니다. 이것은 차를 쫓아 다니는 모든 것을 쫓아 다니는 모든 것이 이론으로 이어질 수 있습니다.

실제로 호킹 방사선 연구가 거의 불가능하다는 점을 감안할 때 물리학 자들은보다 쉽게 ​​테스트 가능한 아날로그를 이론화했습니다. 이 중 하나를 현실로 만들기 위해 Anabhel (레이저를 통한 아날로그 블랙홀 증발) 협업이 설립되었습니다. arxiv.org의 사전 인쇄 (아직 동료 검토되지 않음)에서 Anabhel 회원들은 계획이 작동한다고 생각하는 이유를 설정했습니다

물리학자를위한 블랙홀에 대한 수수께끼 중 하나는 정보 손실을 포함하는지에 대한 문제입니다. 우리 대부분에게 이것은 큰 문제처럼 보이지 않을 수 있습니다. 우리는 컴퓨터 충돌 전에 우리가 진행중인 문서를 저장하는 것을 잊어 버릴 때마다 정보를 잃어 버리지 만 물리학 자에게는 그러한 손실이 단일성을 위반합니다.

안타깝게도 우리는이 물리 법칙을 위반하기 위해 컴퓨터 충돌을 기소 할 수는 없지만 물리학 자들은 호킹 증발이 어떻게 위반을 피할 수 있는지 설명하기위한 많은 해결책을 제안했습니다. 이러한 솔루션 중 어느 것이 올바른지 결정하면 물리학의 가장 큰 질문에 답할 수 있습니다. 그러나이 논문에서 지적한 것처럼“전형적인 항성기 크기의 블랙홀이 차갑고 젊지 만 역설에 대한 해결책은 블랙홀 증발의 종말 단계에 결정적으로 달라집니다.”

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실험실에서 블랙홀을 만드는 것은 현재의 용량을 넘어서서 몇 가지 건강 및 안전 문제를 제기 할 가능성이 높기 때문에 질문을 해결하려는 제안은 일반적으로 실제보다는 매혹 방사선에 대한 아날로그를 만드는 것과 관련이 있습니다. 우리는 아날로그와 원본이 동일하게 행동하는지 확실하지 않을 수도 있지만 시작하기에 좋은 곳입니다.

이러한 아날로그에 대한 한 가지 제안은 밀도 감소의 혈장 표적에서 고강도 레이저를 발사하는 것입니다. 이것은 2017 년 논문에 따르면 양자 필드가 블랙홀 주변과 비슷한“상대 론적 비행 미러”를 만들 것입니다. 평행선은 이전에 사용한 대체 방법보다 직접적이므로 아나 헬의 설립에 영감을주는 것입니다.

그러나 이론이 건전하더라도 장비가 불충분 한 경우 실험이 작동하지 않을 수 있습니다. 예를 들어 레이저가 충분히 강력하지 않거나 검출기가 생성 된 모든 방사선을 포착하기에 충분히 민감하지 않은 경우. 결국, 헌트가 시작되었을 때 입자 가속기에 필요한 oomph가 부족했기 때문에 히그 스 보손을 찾는 데 수년이 걸렸습니다.

이 논문은 상대 론적 혈장 미러가 실제로 블랙홀에 대한 좋은 아날로그이며, 개발중인 설정이 작업에 충분해야한다고한다. 이번 여름에 초기 시험이 계획되어 있습니다. 그것이 실패하면, 내년에 더 강력한 레이저가 같은 디자인에 적용될 것입니다.

실험이 작동하더라도 저자는 그것이 근본적인 질문을 해결하지 않을 것이라고 인정합니다. 지도는 지형이 아닙니다. 우리는 실험실 단위의 상황에서 보존 될 것임을 알고 있습니다. 그럼에도 불구하고, 상대적 거울은 우리 에게이 환경에서 정보 보존이 어떻게 발생하는지 가르쳐 줄 수 있습니다.이 환경에서 블랙홀 주변에서 발생하는 일을 반영 할 수 있습니다.

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