ผลทดลองจากห้องแล็บอิสราเอลยืนยัน ทฤษฎีหลุมดำของฮอว์คิงถูกต้อง

บีบีซีไทย - BBC Thai

ผลทดลองจากห้องแล็บอิสราเอลยืนยัน ทฤษฎีหลุมดำของฮอว์คิงถูกต้อง

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งอิสราเอล ทดลองสร้างภาวะของหลุมดำจากสสารในภาวะเย็นยิ่งยวด แล้วพบว่ามีอนุภาคที่สามารถหลุดออกมาจากภาวะจำลองหลุมดำนั้นได้ ซึ่งเท่ากับเป็นการพิสูจน์ยืนยันทฤษฎีของสตีเฟน ฮอว์คิง นักฟิสิกส์ชื่อดังที่เสนอไว้ตั้งแต่ปี 1974 ว่า หลุมดำสามารถ “แผ่รังสี” โดยปลดปล่อยอนุภาคจำนวนเล็กน้อยออกมาได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งในที่สุดจะทำให้หลุมดำนั้นระเหยหายไป

ทฤษฎีเกี่ยวกับหลุมดำของฮอว์คิงข้างต้นขัดกับความรู้ฟิสิกส์ดั้งเดิม ที่เชื่อว่าไม่มีสิ่งใดสามารถหลุดออกมาจากหลุมดำได้ ประกอบกับอนุภาคซึ่งฮอว์คิงได้ทำนายไว้มีปริมาณเล็กน้อยมาก จึงไม่สามารถตรวจจับได้จากหลุมดำจริงในอวกาศมาก่อน


ผลการทดลองดังกล่าว ตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร Nature Physics โดยศาสตราจารย์ เจฟฟ์ สไตน์ฮาวเออร์ ได้ทดลองสร้างภาวะที่เรียกว่า Bose-Einstein condensate ซึ่งเป็นภาวะที่โบซอนของสสารมีอุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ และอยู่ในสถานะควอนตัมที่ต่ำสุด ทำให้ปรากฏการณ์ต่าง ๆ ในระดับควอนตัมสามารถสังเกตได้ง่ายขึ้น โดยเสียงจะเดินทางด้วยความเร็วเพียงครึ่งมิลลิเมตรต่อวินาทีในภาวะนี้

การทดลองของศาสตราจารย์สไตน์ฮาวเออร์ ใช้กลุ่มหมอกของอะตอมรูบิเดียมเดินทางผ่านท่อโดยอยู่ในภาวะดังกล่าว โดยเร่งให้มีความเร็วมากกว่าเสียงในภาวะนั้นเล็กน้อย การทำเช่นนี้จะทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า “ขอบฟ้าเหตุการณ์ของเสียง” ซึ่งเมื่อติดตามสังเกตการณ์แล้ว พบว่ามีอนุภาคส่งออกมาจากขอบฟ้าเหตุการณ์นั้นได้ ทั้งยังพบว่าอนุภาคนี้เกิดการ “พัวพัน” (entangled) โดยมีความสัมพันธ์กับอีกอนุภาคหนึ่งที่ถูกส่งเข้าไปในหลุมดำ ซึ่งในกรณีนี้เป็นกลุ่มคลื่นเสียงหรือ “โฟนอน” ตรงตามที่ฮอว์คิงได้ทำนายไว้ด้วย

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-37088877