Эксперимент подтвердил возможность сверхсветовых скоростей

В прошлом месяце в научно-популярных изданиях была опубликована такая новость, вошедшая в недавно выпущенный нами аналитический материал по космической отрасли за май 2019 года:

«Самое главное предсказание Стивена Хокинга получило новое доказательство

30.05.2019

Созданный в лаборатории аналог черной дыры предоставил новое косвенное доказательство того, что эти таинственные космические объекты действительно излучают газовые потоки заряженных частиц, сообщает портал Science Alert, ссылающийся на новое научное исследование, опубликованное в журнале Nature. Физики утверждают, что созданный ими аналог черной дыры обладает температурой, которая является необходимой предпосылкой для одноименного излучения, предсказанного Стивеном Хокингом.

Согласно общей теории относительности (ОТО), ничто не способно избежать черной дыры. Их гравитационная сила настолько велика, что даже свет, самая быстрая вещь во Вселенной, не способен развить достаточную скорость для того чтобы вырваться за пределы ее влияния. Таким образом, согласно ОТО, черные дыры не могут испускать какого бы то ни было электромагнитного излучения.

Тем не менее, предложенная в 1974 году Хокингом теория говорила о том, что если к вопросу добавить правила квантовой механики, то черные дыры действительно могут кое-то излучать. Это теоретический тип электромагнитного излучения, названного в честь самого Хокинга.

Данное гипотетическое излучение напоминает излучение черного тела, создаваемое температурой черной дыры, которая обратно пропорциональна ее массе. Обнаружить его напрямую ученым пока не удалось. Недавно были получены первые настоящие снимки черной дыры, поэтому еще все впереди. Тем не менее, физики считают, что это излучение, если и существует, то было бы слишком слабым, чтобы его можно было найти с помощью наших современных научных приборов.

Измерять температуру черной дыры — тоже непростая задача. Черная дыра с массой Солнца будет иметь температуру всего 60 нанокельвинов. Космическое микроволновое фоновое излучение, которое она будет поглощать, будет намного выше, чем излучение Хокинга, которое она бы испускала. При этом, чем больше будет размер черной дыры, тем меньше будет ее температура.

Он был изобретен израильским физиком Джеффом Штейнхауэром в 2016 году и представляет собой бозе-конденсат холодных атомов рубидия (охлажденных почти до температуры абсолютного нуля), в одной из областей которого атомы двигаются со сверхзвуковой скоростью, а в другой двигаются очень медленно. При движении конденсат создает так называемую акустическую черную дыру, которая улавливает звук (фононы) вместо света (фотонов). Кванты звука, попадающие в эту область, пересекают своего рода «акустический горизонт событий», поскольку уже не могут ее покинуть. Изучая характеристики акустического аналога черной дыры, специалисты пришли к выводу, что они были близки к теоретическим моделям, подразумевающим наличие излучения Хокинга.

Еще входе эксперимента в 2016 году Штейнхауэр со своими коллегами смогли продемонстрировать, что в области акустического горизонта событий их аналога черной дыры могут возникать пара запутанных фононов, один из которых отталкивается от него атомами медленно текущего бозе-конденсата в пространство, создавая фактически эффект излучения Хокинга. В то же время другой фонон пары может поглощаться аналогом черной дыры за счет высокоскоростного конденсата.

Следует отметить, что в начале этого года другая группа израильских физиков из Института Вейцмана под руководством Ульфа Леонхардта создала свой аналог черной дыры, где в качестве базы для горизонта событий использовались технологии оптоволокна. Тогда ученые посчитали аналогичный наблюдаемый результат статистической аномалией. Однако новый эксперимент группы Штейнхауэра доказал, что это не так. Результат нового эксперимента еще раз показал, что один фотон может выбрасывается в гипотетическое пространство, а другой поглощаться гипотетической черной дырой».

источник - https://hi-news.ru/research-development/predskazanie-xokinga-o-chernyx-dyrax-poluchilo-dokazatelstvo.html

(гы-гы-гы, фраза «даже свет не способен развить достаточную скорость» явно свидетельствует о невысоком уровне кругозора переводчика :-))))

Вы спросите, при чём же здесь сверхсветовые скорости, ведь в тексте же идёт речь о звуковых волнах?

А это как раз фактически повторяет мысленный эксперимент про «планету слепых людей», о котором я писал ещё 15 лет назад в учебном курсе «Теория относительности и её критика». Предположим, что есть некая планета, обитатели которой ничего не знают ни про какие электромагнитные волны, а всю информацию получают только через звук. И предположим, что среди них появился местный аналог Эйнштейна, провозгласивший, что скорость звука является максимально возможной, и на этом основании создал бы совершенно логически непротиворечивый аналог теории относительности, в формулах которой вместо скорости света везде фигурирует скорость звука. Ну типа как из предположения, что через одну точку можно провести две параллельные прямые, можно вывести логически непротиворечивую неевклидовую геометрию. И вот в вышеописанном эксперименте продемонстрировано создание такой локальной «теории относительности» на звуковых волнах.

Другими словами, показано, что как скорость звука, так и скорость света - это всего-навсего скорости распространения тех или иных волновых явлений и ни одно из них не обладает каким-то исключительным статусом. Другими словами, утверждение, что якобы скорость света является абсолютной и предельной - оно совершенно ни на чём не основано.

Ах, да, очень часто приходится слышать, что якобы сверхсветовая скорости приведёт к нарушению «закона причинности» (т.е. причина и следствие поменяются местами). Вот хоть убей, не пойму, каким образом. ну да, если нам вдруг доведётся наблюдать инопланетный космический корабль, двигающийся со сверхсветовой скоростью, то при наблюдении с определённого ракурса мы увидим, что он движется как бы в противоположном направлении. Но ведь это «изменение причинности» будет лишь кажущимся, а не реальным.

Некоторое время назад в одной научно-популярной публикации мне довелось встречать такое странное «обоснование», почему якобы сверхсветовые скорости «меняют местами причину и следствие»: автор показывал это на некоем мысленном эксперименте, в основу которого положил утверждение, что информация не может распространяться со сверхсветовой скоростью. Ага, «невозможность сверхсветовых скоростей» доказывают со ссылкой на взятое с потолка утверждение о невозможности сверхсветовых скоростей, очень логично.

Так что не парьтесь, товарищи, сверхсветовые скорости возможны, и мы с вами имеем шансы слетать к звёздам ещё при нашей жизни. Если, конечно, перед этим совершим необходимые политические изменения.