意大利米蘭大學(xué)的科學(xué)家佛朗哥·貝喬諾及其同事組成的團(tuán)隊(duì)日前宣稱(chēng)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中創(chuàng)建的“某類(lèi)現(xiàn)象”，應(yīng)該就是科學(xué)界一直未曾觀測(cè)到的“霍金輻射”。相關(guān)論文發(fā)表于即將出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上，目前在arXiv.org可供參閱。
蟲(chóng)洞被科學(xué)家描述成連接宇宙遙遠(yuǎn)區(qū)域間的時(shí)空細(xì)管，它和黑洞一樣都以相同的方式擾亂其周?chē)奈镔|(zhì)運(yùn)動(dòng)。而分辨這兩種情況，能用到的方法就是“霍金輻射”。
這是霍金在1974年發(fā)表的一個(gè)令人震驚的設(shè)想。他認(rèn)為，在黑洞外產(chǎn)生的虛粒子對(duì)，其中之一被吸引進(jìn)去，而另一個(gè)會(huì)逃逸。這個(gè)逃逸的粒子獲得了能量，從而不需要與其反粒子相遇湮滅，反倒是可以逃逸到無(wú)限遠(yuǎn)。以外界的角度看，就像黑洞輻射出了這個(gè)粒子一樣。該猜想中的輻射就被命名為“霍金輻射”。
霍金將量子理論加入到天體物理理論中去，按此說(shuō)法，黑洞并不像人們此前所想的那樣“暗無(wú)天日”，而是會(huì)輕微地發(fā)出“霍金輻射”的光芒。那個(gè)逃逸的粒子吸收了一部分黑洞的能量，使該輻射包含有光子、中子和少量的各種有質(zhì)量的粒子。“霍金輻射”不違反信息定律，但這種輻射非常之微弱，還非?？赡鼙黄渌妮椛鋪?lái)源所湮沒(méi)，如大爆炸時(shí)期留下的宇宙微波背景輻射，因而盡管天文學(xué)家數(shù)十年的努力觀測(cè)，仍一無(wú)所獲。
貝喬諾及同事為了建造出“霍金輻射”，在實(shí)驗(yàn)裝置中向透明的石英玻璃樣本發(fā)射了超短（1皮秒）的激光脈沖，產(chǎn)生的折射率分布（RIP）展現(xiàn)出一個(gè)“視界線”（一個(gè)天文學(xué)中黑洞的邊界），在此邊界以內(nèi)的光無(wú)法逃離。之后，由成像鏡頭以90度收集其輻射光子，然后發(fā)送到分光儀以及電荷耦合攝像機(jī)中。
研究人員解釋說(shuō)，此方式可強(qiáng)烈抑制或消除其他類(lèi)型的輻射，如切倫科夫狀輻射、四波混頻、自相位調(diào)制、熒光等等。zui終，觀察到的光子輻射跡象讓他們相信，這是一個(gè)由模擬“視界線”催生的“霍金輻射”。
這很可能是人們觀察到的“霍金輻射”跡象。物理學(xué)家們認(rèn)為，如在未來(lái)實(shí)驗(yàn)中該結(jié)果被證實(shí)為“霍金輻射”，其可能對(duì)一切黑洞甚至宇宙的zui終命運(yùn)產(chǎn)生重大影響。
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