Наблюдение за черной дырой представляет собой своеобразный парадокс. Поскольку наш взгляд требует фотонов для восприятия окружающего мира, и поскольку фотоны (или свет) не могут покинуть черную дыру, возможность "наблюдения" становится практически невозможной.
В течение десятилетий ученые использовали методы изучения черных дыр, следя за их воздействием на окружающую материю. Теперь исследователи из Ноттингемского университета в Великобритании представили новый подход к изучению этих фундаментальных, но трудноприметных небесных объектов.
Путем использования сверхтекучего гелия (вязкость которого в 500 раз ниже, чем у воды) исследователям удалось создать квантовый симулятор. Они поместили гелий в резервуар с вращающимся пропеллером. Из-за крайне низкого трения и вихревой среды гелий начал проявлять "необычные квантовые эффекты". Эти эффекты позволили ученым наблюдать явления, аналогичные черным дырам, такие как "режим звонка" и взаимодействие космических полей с гравитационными вихрями. Новый подход был представлен в статье, размещенной на сервере препринтов arXiv еще в 2023 году и пересмотренной в ноябре прошлого года.
Силке Вайнфуртнер из Ноттингемского университета отметила: "Физика повторяется во многих местах. Это набор математических моделей, которые очень универсальны. И если математика одинакова, то и физика должна быть такой же". Понимание черных дыр имеет ключевое значение как с астрономической, так и с общефизической точки зрения, учитывая их важную роль в формировании Вселенной и противоречия между теорией относительности Эйнштейна и квантовой теорией поля.
Несмотря на то что размер искусственных квантовых вихрей значительно меньше диаметра Стрельца А* (сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути), они предоставляют ценные данные для ученых, позволяя изучать подобные явления в лабораторных условиях.