Физики создали имитацию черной и белой дыры

Физики Университета штата Луизиана (США) создали имитацию черной дыры, связанной с белой дырой, с помощью нелинейного оптического материала, способного воспроизводить эффект горизонта событий и излучения Хокинга. Они подтвердили, что между излучением и внутренней частью черной дыры существует квантовая запутанность. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

Известно, что с учетом квантовых эффектов черная дыра постепенно испаряется, испуская излучение Хокинга и теряя массу. При этом частицы, покидающие окрестности горизонта событий, квантово запутаны с недрами самой черной дыры. Однако это невозможно проверить на астрофизических черных дырах, поскольку слабое излучение Хокинга перекрывается другими яркими источниками излучения.

Было установлено, что спонтанное образование запутанных частиц Хокинга происходит в любой системе, которая может поддерживать эффективный горизонт событий. Такие системы обычно подпадают под определение «аналоговых гравитационных систем». Серьезные экспериментальные исследования аналоговых гравитационных систем, состоящих из конденсата Бозе-Эйнштейна, нелинейных оптических волокон или даже проточной воды, ведутся уже более десяти лет.

Исследователи показали, что, освещая аналоговые горизонты событий фотонами с определенными квантовыми состояниями, можно усиливать запутанность в излучении Хокинга. В качестве примера ученые применили эту концепцию к конкретному случаю пары аналоговых бело-черных дыр, имеющих общую внутреннюю часть и созданных в нелинейном оптическом материале.