Черная дыра под микроскопом: свет, звук и квантовые горизонты

Физики воссоздали "черную дыру" в лаборатории — это приблизило нас к разгадке квантовых тайн Вселенной.

Международная группа ученых из США и Франции под руководством профессора Сорбонны Альберто Брамати впервые смоделировала условия, напоминающие поведение черной дыры, в контролируемой лабораторной среде. Исследование проливает свет на фундаментальные аспекты квантовой физики и подтверждает предсказания теории Хокинга.

Ключевую роль в эксперименте сыграли поляритоны — квазичастицы, сочетающие свойства фотонов и экситонов. Их поместили в микрополость между двумя зеркалами, где они начали вести себя как "жидкий свет". Повышение скорости движения этих частиц привело к образованию звуковых волн, породивших так называемые акустические горизонты, аналогичные горизонту событий черной дыры.

На границах этих горизонтов ученые зафиксировали рассеяние возбуждений, вызывающее квантовое смешивание операторов рождения и уничтожения частиц. Это квантовое взаимодействие вызвало появление нестабильного энергетического состояния, сопровождающегося испусканием перепутанных квантов — явления, аналогичного знаменитому излучению Хокинга, наблюдаемому при испарении настоящих черных дыр.

Результаты этого революционного эксперимента были опубликованы в престижном журнале Physical Review Letters