Fyzikom sa v ambicióznom experimente podarilo pozorovať svetlo, ktoré vzniklo prakticky z ničoho
Nedávny výskum vedeckého tímu z univerzity Dartmouth nadviazal na dve uznávané vedecké teórie.
Presná povaha čiernych dier ostáva pre vedcov záhadou, a to už od doby, kedy teórie Alberta Einsteina naznačili, že by takýto extrémny objekt mohol existovať. Dnes ale vieme, že čierne diery sú regiónmi s extrémnou gravitáciou, ktorej nedokáže uniknúť ani svetlo.
Stephen Hawking bol fyzikom, ktorý svoj život zasvätil práve čiernym dieram. Dopracoval sa k jednému z najznámejších objavov, k typu častíc, ktoré môžu byť vyžarované z okrajov čiernej diery. V 70. rokoch Stephen Hawking vysvetľoval ako presne môže svetlo uniknúť z gravitačných pazúrov čiernej diery, píše portál SciTech Daily.
Na jeho teórie nadviazal kanadský fyzik, William Unruh, ktorý predniesol teóriu fotodetektora, ktorý by mohol vidieť svetlo vo vákuu. V novom výskume fyzici z univerzity v Dartmouthe rozvinuli tieto teórie a ponúkli spôsob, ako vytvoriť a pozorovať svetlo, ktoré sa doteraz nedalo pozorovať.
„V podstate sa nám podarilo vytvoriť niečo z ničoho,“ vysvetľuje Miles Blencowe, profesor fyziky na univerzite Dartmouth.
Podľa klasických zákonov fyziky sa vákuom rozumie priestor bez hmoty, svetla a energie. Kvantová fyzika ale vákuum vníma ako priestor naplnený fotónmi, ktoré sa objavujú a zanikajú. Takéto svetlo je ale takmer nemožné zachytiť.
Princíp ekvivalencie, vychádzajúci z Einsteinovej teórie relativity prepája Hawkingovu teóriu o čiernych dierach, vyžarujúcich častice a Unruhovu teóriu o fotodetektoroch, ktoré by mohli vidieť neviditeľné svetlo. Princíp ekvivalencie tvrdí, že gravitácia a zrýchlenie sú od seba nerozoznateľné. Ak by sa človek nachádzal v uzavretej miestnosti, nedokázal by povedať, či na neho vplýva gravitácia, zotrvačnosť, alebo kombinácia oboch síl.
Neprehliadnite
Niečo, čo vzniklo z ničoho
Vedci z univerzity Dartmouth tvrdia, že ak dokáže gravitácia čiernej diery vytvoriť fotóny vo vákuu, malo by to zvládnuť aj zrýchlenie. Z tohto vyplýva, že pozorovanie fotónov vo vákuu je možné, vedci len museli nájsť praktický spôsob, ako to dosiahnuť.
Podľa nového výskumu, publikovaného vo vedeckom časopise Nature Research’s Communications Physics, by mohli pozorovať fotóny vo vákuu, pomocou dusíkovo založených nedokonalostí v prudko akcelerujúcej diamantovej membráne.
Inými slovami povedané, prístroj, ktorý by mohol zachytiť nemožné, je diamantová membrána o veľkosti poštovej známky. V nej sa nachádzajú detektory svetla na báze dusíka. Celý prístroj sa nachádza vo vákuu, v podchladenej kovovej krabici.
„Pohyb diamantu vytvára fotóny. V podstate stačí, že niečím zatrasiete dostatočne silno a vytvoria sa previazané fotóny,“ vysvetľuje Hui Wang, výskumník z univerzity Dartmouth.
Dôkazom, že fotóny vznikli naozaj z vákua a nie z iného zdroja, sú previazané fotóny. Ide o vlastnosť kvantovej mechaniky, ktorá môže vzniknúť jedine cez radiáciu. V podstate ide o fotóny, ktoré sú vytvorené v pároch a sú dôkazom správnosti pokusu.
Samotný pokus zatiaľ nemá praktické využitie. Tím vedcov, ktorý stál za jeho realizáciou ale dúfa, že táto demonštrácia pomôže fyzikom lepšie pochopiť sily, ktoré vo vesmíre existujú. Predovšetkým pomôže osvetliť Hawkingove teórie o čiernych dierach, vytvárajúcich istú formu radiácie.
Komentáre