Az MI és a fekete lyuk: laborban születhet új fizika
A kvantumtérelmélet (QFT) a részecskék és a köztük ható erők viselkedését írja le, ötvözve a kvantummechanika és Einstein speciális relativitáselméletének alapelveit. Ez a keretrendszer számos lenyűgöző jelenséget jósol, nemcsak sík, hanem görbült téridőkben is – ezek közül világhírű például a Hawking-sugárzás (Hawking radiation). Ez az elméleti sugárzás a fekete lyukak eseményhorizontjánál lép fel, ahol a gravitáció minden mást legyőzhet.
Laboratóriumi fekete lyukak – polaritonfolyadékokkal
Jelentőséggel bír, hogy mivel a Hawking-sugárzás asztrofizikai körülmények között egyelőre kimutathatatlan, a kutatók alternatív, laboratóriumban szimulált rendszereket keresnek. A Sorbonne Egyetem kutatóinak legújabb eredményei alapján egy új kísérleti platform jelent meg: az általuk javasolt QFT-szimulátor egy egydimenziós polaritonfolyadék, amely olyan kvázi-részecskékből áll, amelyek a fotonok (fényszemcsék) és az excitonok (félvezetőkben kötött elektron-lyuk párok) erős kölcsönhatásaiból keletkeznek.
Kvin Falque és csapata numerikus szimulációkkal meghatározta, milyen feltételek mellett lehet laboratóriumban érdemben Hawking-hatást szimulálni. A kísérlet során nemcsak mesterséges horizontot sikerült létrehozniuk ezzel a polaritonfolyadékkal, hanem mérni is tudták a kvantumtérnek megfelelő, kis amplitúdójú gerjesztési spektrumot a horizonton belül és kívül egyaránt.
Negatív energiájú hullámok, teljes körű fotonmanipuláció
A tanulmány rávilágít arra, hogy a hullámok hullámhosszfüggő oszcillációs frekvenciája – azaz a diszperzió –, valamint az áramló folyadék Doppler-hatása együtt negatív energiájú hullámokat keltenek a horizonton belül, ami alapvető feltétele a Hawking-jelenségnek. A polaritonfolyadék precíz manipulálhatósága lehetővé tette különféle horizontgeometriák létrehozását, ami eddig példátlan volt. Minderre teljesen optikai eljárást alkalmaznak: lézerekkel hozzák létre a polaritonfolyadékot, amely később mérhető fotonokra bomlik szét.
Jövőkutatás: összefonódás, forgó fekete lyukak és frekvenciafüggés
Mindezek ellenére a laboratóriumi horizontok létrehozása önmagában is ritka bravúr, és a horizont geometriájának finomhangolása teljesen új irányokat nyithat meg mind a kísérleti, mind az elméleti fizikában. Így arra lehet következtetni, hogy a QFT eddig feltérképezetlen régiói is elérhetők. Falque csapata már most kiemelkedő felbontású spektrális mérést végzett, ami ígéretes annak tekintetében, hogy a jövőben a Hawking-hatás frekvenciafüggését pontosan vizsgálhatják.
Céljaik között szerepel a Hawking-effektus által okozott kvantum-összefonódás laboratóriumi kimutatása is, sőt, a platformot forgó fekete lyukak modellezésére is alkalmaznák, hogy feltárják, miként viselkedik az összefonódás elméletileg jósolt, rotációval erősödő jelenségei esetén. Az ilyen kutatások akár teljesen új, laboratóriumban ellenőrizhető kvantumtérelméleti effektusokat is feltárhatnak.
2025, adminboss, phys.org alapján
filózó
Te szerinted fontos, hogy ilyen nehéz jelenségeket is próbáljunk szimulálni laborban?
Szerinted jó ötlet lenne más természeti jelenségeket is mesterségesen létrehozni kutatáshoz?
Te szerinted minden etikus, ha extrém fizikai helyzeteket mesterségesen idézünk elő?
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. Monthly Dystopia (iPhone/iPad)A Monthly Dystopia egy túlélő játék, amelyet George Orwell 1984 című műve inspirált...
Időutazás egyetlen nap krónikáján: a Holdra szállástól 🌕 a Mars első sikeres leszállásáig, a jogkiterjesztések ✊ és függetlenségi nyilatkozatok 📜 hullámán át katonai ütközetekig és diplomáciai áttörésekig...
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. Domain Sniper: WHOIS & Drops (iPhone/iPad)A Domain Sniper egy olyan alkalmazás, amely megmutatja, egy regisztrált domain nev milyen életszakaszban van, és jelzi, mikor lesz újra elérhető regisztrálásra...
Mi minden történt ezen a napon? A spanyol Armada felbukkanása az Angol-csatornában, a Seneca Falls-i nőjogi konvenció rajtja és az első GPS-jel sugárzása alapjaiban formálták a világot...
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. The Three Little Pigs Romanian (iPhone/iPad)A “Tanulj meg románul olvasni” című kiadvány a klasszikus “A három kismalac” meséjével segít fejleszteni a nyelvtudást...
Mi történt ezen a napon a történelemben? Viharos csaták, városok pusztulása és korszakos áttörések jelölik ezt a napot a történelemben, a Róma elleni gall betöréstől és a római nagy tűzvésztől kezdve egészen a titkos szavazás brit bevezetéséig és az első webre feltöltött fotóig...
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. Between Dates Calendar Math (iPhone/iPad)A Between Days alkalmazás segítségével egyszerűen és gyorsan meghatározható, hány nap van két dátum között...
📱 A Google ismét újat mutat a Pixel okostelefonok világában – mostantól az eszközökön futó mesterséges intelligencia még erősebbé teszi a mobilokat, úgy, hogy közben védi a felhasználók adatait...
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. Between Dates Calendar Math (iPhone/iPad)A Between Days alkalmazás egyszerű és gyors megoldást kínál két dátum közötti napok kiszámítására...
Az Észak-Minnesotában pusztító erdőtüzek füstje hamarosan elérheti az Egyesült Államok északkeleti nagyvárosait, többek között Detroitot, Milwaukee-t, Clevelandet, Philadelphiát és New Yorkot...
A Minnesotai Egyetem laboratóriumában újszerű biológiai eredmény született: egy aprócska SpudCell nevű képződmény képes táplálkozni, növekedni, versengeni, osztódni és lemásolni önmagát – vagyis szinte mindent tud, amit egy élő sejt is...
A Google Képek (Google Images) megújult külsőt kapott: mostantól személyre szabott galériákat kínál a felhasználóknak, így még könnyebben fedezhetik fel az őket érdeklő képeket...
A Google DeepMind vezére, Demis Hassabis szerint az új generációs mesterséges intelligencia egyre komolyabb veszélyeket rejt magában, például a kiberbiztonság és a biológiai fenyegetések terén...
💊 Fontos kérdés, hogy meg lehet-e állítani vagy lassítani az Alzheimer-kór lefolyását, hiszen a demencia legfőbb oka, az Alzheimer-kór, világszerte rengeteg embert érint...
🚀 Sikeresen megérkezett kedden a Nemzetközi Űrállomásra egy amerikai–orosz személyzet, miután a kazahsztáni Bajkonurból indultak a Roszkoszmosz által üzemeltetett Szojuz MS-29 fedélzetén...
🔒 Az informatika egyik legfontosabb biztonsági eleme, a Secure Boot, már csaknem tíz éve lényegében védtelenné vált – és ezt eddig senki sem vette észre...
Bár a csípős paprika számos kultúra elválaszthatatlan része, és egyes laboratóriumi kísérletek a bennük található vegyületeket, például a kapszaicint gyulladáscsökkentőnek vagy akár daganatellenesnek mutatják, az utóbbi évek humán kutatásai nem ennyire egyértelműek...
Április 6-án négy űrhajós indult el az Artemis II misszió keretében az Orion űrhajóval, és körülbelül 40 percig teljesen eltűntek a Föld látóteréből...
💼 Májusban a Meta megvált dolgozóinak 10 százalékától, közel 8 000 alkalmazottat küldött el, ami jelentős átszervezéssel járt a vállalat MI-re és adatközpontokra irányuló fejlesztései miatt...
Időutazás egyetlen napon: Jeruzsálem falainak áttörésétől 🏰 a Rosetta-kő 🗿 megtalálásán és Napoleon 🚢 megadásán át a Grunwaldnál vívott döntő ütközetig ⚔️, sőt a modern korszakban a törökországi puccskísérletig 🇹🇷 és a Mozilla alapításáig 🦊...
Tipikus eset, amikor egy ismert gyógyszer egészen váratlan előnyöket kínál. A GLP-1 típusú szerek, mint az Ozempic, a Wegovy vagy a Rybelsus, eredetileg a fogyás, a jobb vércukorszint-szabályozás és a szívbetegségek kockázatának csökkentése miatt váltak népszerűvé...
Indiai kutatók a világ eddigi legrészletesebb, háromdimenziós agytörzs-atlaszát hozták létre, amelyben MRI-felvételeket több mint 500 mikroszkópos szövetrészlettel kapcsoltak össze...
Többek között különleges eredményre jutottak a kutatók: a Tejútrendszer középpontjához közel egy óriási gázfelhőben felfedeztek egy ritka cukorfélét, az eritrózt, amely nemcsak málnában, hanem barnító krémekben is megtalálható...
