Home » Știință » „Tornada cuantică” ajută la simularea găurilor negre în laborator

„Tornada cuantică” ajută la simularea găurilor negre în laborator

„Tornada cuantică” ajută la simularea găurilor negre în laborator
Foto: Leonardo Solidoro/Eurek Alert
Publicat: 25.03.2024

Găurile negre sunt obiecte aflate la limita teoriilor fizice, deci cu cât le înțelegem mai bine, cu atât ne putem testa mai bine cunoștințele despre Univers. Cum ne ajută tornada cuantică să facem acest lucru?

Deși găurile negre astrofizice sunt studiate în numeroase feluri, ar fi mult mai ușor să analizăm una în laborator. Din nefericire, dacă ar exista o gaură neagră într-un laborator, acest lucru ar duce la distrugerea acelui laborator și, probabil, a planetei, așa că oamenii de știință au găsit următorul cel mai bun lucru: au creat o simulare folosind tornada cuantică.

Atunci când heliul este răcit până la doar câteva grade peste zero absolut, devine un superfluid. În această stare, întregul lichid devine mecanic cuantic. Curge fără frecare, adică nu își pierde energia cinetică în timp ce se mișcă, și atunci când este amestecat, un superfluid poate forma vârtejuri care continuă să se rotească la nesfârșit, explică IFL Science.

Cum ajută tornada cuantică la simularea găurilor negre?

„Heliul superfluid conține obiecte mici numite vârtejuri cuantice, care au tendința de a se separa unul de celălalt. În configurarea noastră, am reușit să reținem zeci de mii de astfel de cuante într-un obiect compact care seamănă cu o mică tornadă, realizând un flux de vârtejuri cu o forță record în domeniul fluidelor cuantice”, a declarat autorul principal al articolului, dr. Patrik Svancara, de la Școala de Științe Matematice a Universității din Nottingham (Anglia).

Găurile negre au fost simulate în laborator cu ajutorul apei și a undelor sonore, dar utilizarea heliului superfluid le permite acestora să fie mai aproape de realitate și asta i se datorează lipsei de frecare. Aceasta este o modalitate mai realistă de a simula spațiu-timpul și găurile negre.

„Utilizând heliul superfluid, am putut studia valuri de suprafață mici într-un detaliu și acuratețe mai mari decât cu experimentele noastre anterioare în apă. Deoarece vâscozitatea heliului superfluid este extrem de mică, am putut investiga meticulos interacțiunea cu tornada superfluidă și să comparăm rezultatele cu proiecțiile noastre teoretice”, a adăugat dr. Svancara.

Un progres în înțelegerea găurilor negre

Lucrarea este rezultatul multor ani de muncă. Cele mai recente rezultate arată cum cercetătorii au putut observa interacțiuni analoage cu cele care se așteaptă să existe în jurul găurilor negre. Și ei cred că această abordare ar putea ajuta la studiul modului în care câmpurile cuantice se comportă în spațiu-timpul rotativ și curbat.

„Când am observat pentru prima dată semne clare ale fizicii găurilor negre în experimentul nostru analog inițial în 2017, acela a fost un moment de progres pentru înțelegerea unora dintre fenomenele ciudate care sunt adesea dificil, dacă nu chiar imposibil, de studiat în alt mod”, a adăugat profesoara Silke Weinfurtner, care conduce lucrarea la Laboratorul Găurilor Negre unde a fost dezvoltat acest experiment.

„Acum, cu experimentul nostru mai sofisticat, am dus această cercetare la următorul nivel, ceea ce ar putea duce în cele din urmă la prezicerea modului în care câmpurile cuantice se comportă în spațiile-timp curbate în jurul găurilor negre astrofizice”, a completat ea.

Studiul este publicat în revista Nature.

Vă recomandăm să citiți și:

Luna ar fi fost deja colonizată în urmă cu cinci ani

Un satelit natural al planetei Jupiter produce zilnic 1.000 de tone de oxigen

Ce au descoperit astronomii din Galați atunci când au studiat o stea din constelația Fecioara?

Test de cultură generală. Care a fost primul sport jucat în spațiu?

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Astronomii au descoperit, în premieră, un metal esențial pentru viață în jurul unei supergigante rare
Astronomii au descoperit, în premieră, un metal esențial pentru viață în jurul unei supergigante rare
China pregătește o nouă misiune pe Lună
China pregătește o nouă misiune pe Lună
Cât de sângeros a fost în realitate Ivan cel Groaznic, diplomatul de geniu divinizat de Stalin
Cât de sângeros a fost în realitate Ivan cel Groaznic, diplomatul de geniu divinizat de Stalin
Un mormânt comun cu cel puțin 129 de bărbați a fost descoperit lângă Viena. Cine au fost victimele unei confruntări romane necunoscute?
Un mormânt comun cu cel puțin 129 de bărbați a fost descoperit lângă Viena. Cine au fost victimele unei confruntări ...
Arheologii au descoperit ce ascundea o peșteră din Turcia de aproape 13.000 de ani. Urmele unor vânători-culegători de la Marea Neagră
Arheologii au descoperit ce ascundea o peșteră din Turcia de aproape 13.000 de ani. Urmele unor vânători-culegători ...
Cercetătorii au descoperit un secret, vechi de 3,7 miliarde de ani, al vieții timpurii
Cercetătorii au descoperit un secret, vechi de 3,7 miliarde de ani, al vieții timpurii
Unul dintre cele mai reci locuri din Univers se găsește chiar aici pe Pământ
Unul dintre cele mai reci locuri din Univers se găsește chiar aici pe Pământ
Trei minute de sprint sunt mai eficiente decât 90 de minute de exerciții moderate, indică un studiu
Trei minute de sprint sunt mai eficiente decât 90 de minute de exerciții moderate, indică un studiu
Test de cultură generală. Care este cea mai bogată familie din lume?
Test de cultură generală. Care este cea mai bogată familie din lume?
Un mineral care formează rubine și safire, descoperit de roverul Perseverance pe Marte
Un mineral care formează rubine și safire, descoperit de roverul Perseverance pe Marte
O biserică din Polonia lasă șoferii să plătească parcarea prin rugăciune
O biserică din Polonia lasă șoferii să plătească parcarea prin rugăciune
O ceartă în familie din cauza unui telefon iPhone s-a sfârșit tragic
O ceartă în familie din cauza unui telefon iPhone s-a sfârșit tragic
O baterie care se încarcă în doar 3 minute ar putea schimba viitorul energiei
O baterie care se încarcă în doar 3 minute ar putea schimba viitorul energiei
Nobilul german cu un aer de „dandy” care a devenit unul dintre cei mai iubiți regi ai României
Nobilul german cu un aer de „dandy” care a devenit unul dintre cei mai iubiți regi ai României
Un medicament pentru persoanele cu vitiligo a avut rezultate promițătoare într-un studiu clinic
Un medicament pentru persoanele cu vitiligo a avut rezultate promițătoare într-un studiu clinic
Vladimir Putin acuză Ucraina că a deschis „Cutia Pandorei”
Vladimir Putin acuză Ucraina că a deschis „Cutia Pandorei”
Balenele cu cocoașă din largul coastei New York-ului, în pericol din cauza navelor
Balenele cu cocoașă din largul coastei New York-ului, în pericol din cauza navelor
Lumea se apropie cu pași repezi de războiul pentru resursele de apă
Lumea se apropie cu pași repezi de războiul pentru resursele de apă