revolucionarno istraživanje

Fizičari uspjeli u laboratoriji rekreirati scenarij dosad najsličniji crnoj rupi. Pomogao im je kvantni tornado

U dubinama laboratorije, fizičari zadiru u misterije crnih rupa na potpuno nekonvencionalan način - superfluidnim vrtlogom. To revolucionarno istraživanje pod vodstvom fizičara Patrika Švančare sa Univerziteta u Nottinghamu uključuje precizno proučavanje sićušnih površinskih valova s pomoću superfluidnog helija.

Budući da je viskoznost superfluidnog helija izuzetno mala, mogli smo pažljivo istražiti njihovu interakciju sa superfluidnim tornadom i usporediti nalaze s našim vlastitim teorijskim projekcijama, pojašnjava Švančara.

Crne rupe, zagonetni divovi kosmosa, zbog svoje nedokučive prirode predstavljaju goleme izazove za proučavanje. Međutim, naučnici su osmislili analogne eksperimente za oponašanje tih kosmičkih divova, nudeći uvid u njihovo ponašanje. Jedan takav eksperiment je vrtlog, sličan materijalu koji se kovitla oko crne rupe.

U pokušaju da poboljšaju tu emulaciju, Švančara i njegov tim okrenuli su se superfluidnom heliju-4, ohlađenom do gotovo apsolutne nule. To jedinstveno stanje omogućuje preklapanje bozona, tvoreći tekućinu nulte viskoznosti. Koristeći kvantne osobine superfluidnog helija-4, naučnici su stvorili "kvantni tornado", kako opisuje Švančara, koji sadrži desetke tisuća kvantnih vrtloga.

Proučavanje tog vrtloga dalo je uvid u ponašanje slično onome oko rotirajuće crne rupe. Naučnici su identificirali stojne valove slične vezanim stanjima crne rupe i ekscitacije slične novonastaloj crnoj rupi.

Fizičarka Silke Weinfurtner sa Univerziteta Nottingham ističe važnost tog istraživanja. Kada smo prvi put uočili jasne potpise fizike crne rupe u našem inicijalnom analognom eksperimentu 2017. godine, bio je to trenutak prekretnice za razumijevanje nekih bizarnih fenomena, koje je često izazovno, ako ne i nemoguće, drugačije proučavati, pojašnjava.

Sada, sa svojim naprednim eksperimentom, tim je spreman zaroniti dublje u nauku o crnim rupama, potencijalno predviđajući ponašanje kvantnog polja oko astrofizičkih crnih rupa. Objavljeno u časopisu Nature, navedeno istraživanje najavljuje novu eru u istraživanju crnih rupa, potpomognutu kontroliranim haosom laboratorijskog vrtloga.