Jeff Steinhauer是一位來自以色列理工學院物理系的學者。他宣稱用一個模擬的黑洞,確認了霍金輻射的存在。在霍金的預言中,黑洞能夠緩慢地產生輻射。而這種輻射,是由黑洞視界處正負粒子對的自發產生引起的。

視界是一切——包括光線在內——都無法逃離的黑洞邊界。視界處自發產生的粒子對中,如果有一個被黑洞俘獲,那麼另一個就會被拋入太空。

Steinhauer的實驗,首次向人們展示了視界處可能確實存在著某種符合霍金計算結果的自發性波動。

但該實驗的結果,是否足以證明宇宙中的黑洞會產生霍金輻射還是有疑問的。原因就在於,Steinhauer的黑洞並不是嚴格意義上的黑洞。我們無法製造出足以形成黑洞的強大引力場。在這個實驗中,Steinhauer用聲波替代了光。

“這些聲波,就像是在河中逆流而上的人,河水的流速遠高於人游泳的速度.Steinhauer說。

他的研究團隊把一團原子氣體雲冷卻到了接近絕對零度,製造出了一種所謂的“玻色-愛因斯坦”凝聚態物質。在把氣流加速到超音速後,人們便得到了一個聲波無法逃逸的系統。

Steinhauer的觀測結果,以論文的形式發表在了八月出版的《自然-物理學》雜誌上。他不但在實驗中對霍金輻射進行了研究,還觀測了墜入黑洞和未墜入黑洞的粒子間存在的“糾纏”特性。

模擬黑洞的概念,其實在1980年代就已經有了。當時是由William Unruh提出來的,是直到2009年,人們才在實驗室中造出實體。

科學家的目的,大多是想用這種方法來觀測霍金輻射。Steinhauer也是如此,他有幸成為第一位成功者。

事實上,他設計的這個模擬黑洞,在科研中有廣泛的使用價值。許多科學家相信,通過這種方式,人們或許能夠更加有信心地去面對當今物理學中的最大難題——如何將不相容的引力理論和量子力學結合起來。

要模擬一個黑洞,可以有各種方法。但它們的原理是相似的:要有一個臨界點,能夠用來對應黑洞的視界;要有某種振盪,能夠用來對應光。