Ingrid Fadelli , Phys.org

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriBoşluq eksperimental sistemin eskizlərini çəkir, lazer şüasını mikro boşluğu pompalayan, sürətin altdan superkritikə keçdiyi və işığın mikro boşluqdan çıxan və maye sıxlığının təsvirini meydana gətirdiyi sözdə şəlalə sürət profilini (yaşıl) yaradan lazer şüasını göstərir. Kredit: Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/t5dh-rx6w

Kvant sahə nəzəriyyəsi (QFT) kvant mexanikasına və Albert Eynşteynin xüsusi nisbilik nəzəriyyəsinə əsaslanan prinsiplər əsasında hissəciklərin və qüvvələrin necə davrandığını təsvir edən fizika çərçivəsidir. Bu çərçivə Hokinq radiasiyası da daxil olmaqla əyri kosmos zamanlarında müxtəlif diqqətəlayiq effektlərin meydana çıxacağını proqnozlaşdırır.

Hokinq radiasiyası, hadisə üfüqünə yaxın qara dəliklər tərəfindən buraxılması nəzərdə tutulan termal radiasiyadır (yəni, qara dəliyin ətrafındakı sərhəd, bundan sonra cazibə qüvvəsi heç bir şeyin qaçması üçün çox güclü olur). Hawking radiasiyasının mövcudluğunu müəyyən etmək və kosmosda digər QFT proqnozlarını sınaqdan keçirmək hazırda qeyri-mümkün olduğundan, fiziklər eksperimental şəraitdə əyri kosmik zamanların aspektlərini təqlid edə biləcək fiziki sistemləri müəyyən etməyə çalışırlar .

Sorbonna Universitetinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda QFT-ni simulyasiya etmək və onun proqnozlarını sınaqdan keçirmək üçün yeni perspektivli eksperimental platforma müəyyən ediblər. Onların təklif etdiyi QFT simulyatoru, Physical Review Letters -də dərc edilmiş məqalədə təsvir edilmişdir , fotonlar (yəni, yüngül hissəciklər) və eksitonlar (yəni, bağlı elektron cütləri və yarımkeçiricilərdəki dəliklər) arasında güclü qarşılıqlı təsir nəticəsində yaranan polaritonlardan, kvazirəciklərdən ibarət bir ölçülü kvant mayesindən ibarətdir.

“Bizim işimiz Kévin Falque-nin Ph.D. dissertasiyasının bir hissəsidir və QFT-nin proqnozlarını laboratoriya təcrübələri ilə öyrənmək üçün qrupumuzda davam edən səylərin bir hissəsidir”, – məqalənin həm-baş müəllifi Maxime J. Jacquet Phys.org-a bildirib. “Layihəyə başladığımız zaman (başqa qrup tərəfindən) fırlanmayan qara dəlik həndəsələrinin işığın polaritonik mayeləri ilə yaradıla biləcəyinə dair yalnız bir prinsip sübutu var idi və ədədi simulyasiyalar bu təcrübədə Hokinq effektinin zəif olacağını göstərdi.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1753852623&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-simulating-hawking-effect-quantum-field.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC4xNjkiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KUE7QnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzOC4wLjcyMDQuMTY5Il0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM4LjAuNzIwNC4xNjkiXV0sMF0.&dt=1753852623361&bpp=1&bdt=390&idt=32&shv=r20250728&mjsv=m202507220101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1753339540%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1753339540%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1753339540%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2250073454916&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1982&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31093040%2C95362655%2C95366914%2C95367555%2C95344790%2C95359265%2C95367167&oid=2&pvsid=2575594915231017&tmod=1176436409&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=176

Rəqəmsal simulyasiyalardan sonra Falque, Jacquet və onların həmkarları eksperimental şəraitdə Hawking effektinin həyata keçirilməsi üçün daha uyğun olan şərtləri müəyyən edə bildilər. Onların son araşdırmalarının bir hissəsi olaraq, Ph.D olan Falque. o zaman Sorbonna Universitetinin tələbəsi QFT-ni simulyasiya etmək potensialını müəyyən etmək üçün bu şərtləri laboratoriyada həyata keçirdi.

“Təcrübədə biz təkcə onun polariton mayesi ilə üfüq yarada bildiyini göstərmədik, həm də onun xaricində və daxilində kiçik amplitudalı həyəcan sahəsinin spektrini (əslində kvant sahəsini simulyasiya edir) ölçə bildiyimizi göstərdik” deyə məqalənin birinci müəllifi Falque izah etdi.

“Qeyd edək ki, biz dispersiya (dalğaların salınma tezliyinin qeyri-xətti dalğa uzunluğundan asılı olması faktı) və Doppler effektinin (axan maye ilə tezliyin modifikasiyası) üfüqdə mənfi enerji dalğaları yaratmaq üçün birləşdiyini göstərdik. Onların mövcudluğu Hokinq effekti reseptinin əsas tərkib hissəsidir.”Kağızın mərkəzi məlumatları. (a) Mayenin fazası (interferometriya ilə əldə edilmiş) və (b) üç müxtəlif konfiqurasiya üçün müvafiq maye sürəti (bərk xətt), həmçinin səs sürəti. (c) sol bölgədəki (axın sürətinin səs sürətindən aşağı olduğu) və (d), (e) və (f) üç konfiqurasiya üçün sağ bölgədəki spektrdə kvant sahəsinin spektri. Spektrin deformasiyaya uğraması və sıfır tezlik xəttini keçməsi, “mənfi enerji” dalğalarının mövcud olması ilə həmin bölgədə bir üfüqün meydana gəldiyini göstərir. Kredit: Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/t5dh-rx6w

Tədqiqatçılar müxtəlif üfüq həndəsələri yaratmaq üçün yaratdıqları polariton mayesini dəqiq manipulyasiya edə bildiklərini tapdılar. Bu, nəzəri fiziklərə müxtəlif üfüq konfiqurasiyaları ilə QFT proqnozlarını sınaqdan keçirməyə imkan verən əlamətdar və görünməmiş nailiyyətdir.

Sorbonna Universitetinin komandasının rəhbəri Alberto Bramati, “Təcrübədə biz fotonlar yaradırıq, manipulyasiya edirik və ölçürük: Onlar maye yaratmaq üçün boşluğu pompalayır və nəticədə ölçə biləcəyimiz boşluqdan çıxan fotonlara çevrilir” dedi. “Bu tam optik idarəetmə çox çevikdir.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Bu son tədqiqat qara dəlikləri və onların əsas fizikasını öyrənmək üçün işığın polaritonik mayelərinin potensialını vurğulayır. Gələcəkdə Falque, Jacquet, Bramati və onların həmkarları tərəfindən istifadə edilən maye və eksperimental qurğu laboratoriyada Hawking radiasiyasını yenidən yaratmaq və onunla əlaqəli kvant mexaniki təsirləri öyrənmək üçün istifadə edilə bilər.

“Birincisi, üfüq yaratmaq kiçik bir uğur deyil, yalnız bir neçə digər eksperimental sistem öz qabiliyyətlərini nümayiş etdirdi, daha çoxunun gələcəyinə ümidlə” dedi Jacquet. “İkincisi, üfüqün həndəsəsini dəqiq tənzimləmək bacarığı (nə qədər dikdir və həmçinin onun ətrafındakı məkan zamanı deformasiya etmək) həm eksperimentalistlər (biz Hokinq effektinin gücünü artıra bilərik), həm də nəzəriyyəçilər (əvvəllər mövcud olmayan rejimlərdə QFT-ni sınaqdan keçirə bilən) üçün tamamilə yeni və çox maraqlıdır.

“Üçüncü, Kevinin spektral ölçmələrində əldə etdiyi çox yüksək qətnamə, Hokinq effektinin tezlik funksiyası kimi dəyişmələrinin araşdırıla biləcəyi gələcək təcrübələr baxımından çox ümidvericidir.”

Bu son iş tezliklə digər tədqiqat qruplarını QFT tərəfindən proqnozlaşdırılan fiziki hadisələri simulyasiya etmək üçün oxşar polariton mayelərindən istifadə etməyə ilham verə bilər. Növbəti tədqiqatlarının bir hissəsi olaraq, Falque, Jacquet, Bramati və onların həmkarları topladıqları perspektivli ilkin məlumatlara əsaslanaraq, Hokinq effektini müşahidə etmək və öyrənmək üçün yeni təklif etdikləri eksperimental platformadan istifadə etməyi planlaşdırırlar.

Falque və Bramati əlavə edib ki, “Howking effekti ilə dolaşıq nəslin ölçülməsi gələcək tədqiqatlarımız üçün əsas məqsəddir”. “Bundan əlavə, biz platformanın sazlanma qabiliyyətindən istifadə edərək, Hawking effektinin kosmik zamana edə biləcəyimiz müxtəlif dəyişikliklərə (üfüqün sıldırımlığı, üfüqün daxilində və ya xaricində kosmik zamanın kiçik modifikasiyaları) necə reaksiya verdiyini eksperimental olaraq öyrənmək üçün istifadə etmək istəyirik.

“Gələcəkdə biz həmçinin fırlanan qara dəlik həndəsələrini yaratmaq istərdik ki, digər gücləndirmə hadisələri də (fırlanma ilə proqnozlaşdırılan) baş verdikdə Hawking cütləri arasında dolaşıqlığın necə davrandığını görmək istərdik.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış , Liza Lok tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Ətraflı məlumat: Kévin Falque et al, Polariton Fluids as Quantum Field Theory Simulators on Quantum Field Theory Simulators on Quantum Field Theory Simulators on Quantum Field Theory Simulators on Quantum Field Theory Simulators on Ailored Curved Spacetimes, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/t5dh-rx6w . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2311.01392

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal məktubları , arXiv  

© 2025 Science X Network