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专业杠杆配资使用空间光调制器对激光的相位进行空间控制

海外团队在模拟因“光的流体”而弯曲的时空的实验室中发表了“人工黑洞”的再现

6月24日(星期二) 8:05发布

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(图: ITmedia NEWS )

向法国的Sorbonne Universite和美国路易斯安那州立大学所属的研究者们发表的论文“polar iton fluids as quantum field theory simulators on tailored curved space times”，是通过控制光的流体在实验室再现黑洞周边弯曲时空的研究【观察图像】向半导体微谐振器照射激光生成流体的实验装置的概略图【全2张】黑洞以连光都逃不掉的天体而闻名，但1974年霍金提出了惊人的倡议。据说由于量子力学效应，黑洞放射出微弱的光。但是，这个“霍金辐射”极其微弱，几乎不可能在实际的宇宙中进行观测。因此，研究人员希望在实验室里创造出与黑洞相似的情况。研究小组关注的是半导体微谐振器中由光和物质混合而成的“波里顿”粒子。聚内酯的集团像液体一样行动，形成“光的流体”。利用这种流体，实验性地研究了弯曲的时空模拟做。以下，由于有在该流体中传播的波，与声波相似，因此用声波进行说明。另外，由于该声波也有传输速度，所以表现为声速。这里重要的是根据场所改变流体的流动速度。使用空间光调制器对激光的相位进行空间控制，可以形成流体缓慢流动的区域和快速流动的区域。如果流体的速度超过音速，声波就不能从那里向上游传播。这正好和落入黑洞的光无法射出去的情况相同。在实验中，流体制作了从亚音速(未达到音速的速度区域)向超音速(超过音速的速度区域)变化的边界(声学地平线)，详细调查了波在那里的动作。重要的发现是在超音速区域出现了具有“负能量”的波。通常，波浪具有正能量，但通过被流动拖动会产生特殊的状态。该负能量波的存在，表明具备发生霍金辐射的条件。该实验系统的优点是可以自由控制各种参数。例如，可以使亚音速到超音速的变化变陡或变缓。这是在实际的黑洞中不可能的操作。另外，也可以使波浪具有“质量”。从无质量的波(通常的声波)到有质量的波连续变化，是这个系统特有的特征。并且，如果在声学地平线的内侧形成密度低的区域，波将被困在那里产生共鸣现象。这被称为“准正规模式”，对应于黑洞附近发生的特殊振动。将来，也有望测量随着时间变化的人工黑洞、旋转的人工黑洞和霍金辐射带来的量子纠缠。光的流体可能成为揭开黑洞物理学之谜的新实验工具。 Falque、Kevin、Delhom、Adria、Glorieux、Quentin、Giacobino、Elisabeth、Bramati、Alberto、and Jacquet、 maxime j.polar iton fluids as quantum field theory simulators on tailored curved space times phys.rev.lett.- accepted 22 may， 2025 doi:https://doi.org/10.1103/t5dh-rx6w※innovative tech :从2014年开始，以论文为单位对尖端技术的研究进行报道网络媒体「销售》(无缝)的主持人山下裕毅先生执笔。山下先生挑选并解说新颖性高的科学论文。 X: @shiropen2

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