پیشبینی استیون هاوکینگ از تبخیر سیاه چاله ها

در این مطلب قصد داریم درباره‌ی یکی از مشهورترین پیش بینی‌های استیون هاوکینگ در سال 1974 صحبت کنیم.  طبق گفته‌های استیون هاوکینگ حفره‌های سیاه رنگ فضا یا همان سیاه چاله ها ناپدید می‌شوند و به پوچی می‌رسند. اما تا به حال این موضوع به طور علمی ثابت نشده است.

سیاه چاله ها کاملا سیاه رنگ نیستند، اما ذراتی را منتشر می‌سازند. هاوکینگ بر این باور بود که این تابش می‌تواند به اندازه کافی انرژی و جرم از این چاله‌ها بیرون بیاورد تا آن‌ها ناپدید شوند. این فرضیه درست در نظر گرفته شد اما اثبات آن غیر ممکن بود.

فرضیه تبخیر سیاه چاله ها چگونه ثابت می‌شود؟

اما این فرضیه چگونه می‌تواند ثابت شود؟ ما نمی‌توانیم فقط به یک سیاه چاله سفر کنیم و آزمایش‌ها را در آن‌جا انجام دهیم. فیزیک‌دانی به نام Jeff Steinhauer و همکارانش در شهر حیفا این تصویر را به ثبت رسانده‌اند.

Steinhauer و همکاران او با استفاده یک روش نوین، در سال 1974 پیش بینی هاوکینگ را با استفاده از یک گاز سرد که در جریان این گاز یک صخره را قرار دادند که آبشاری از گاز ایجاد شد. زمانی‌که گاز روی آبشار جریان پیدا کرد، انرژی پتانسیل را به انرژی جنبشی تبدیل کرد تا سرعت آن از سرعت صوت هم بیشتر شود. محققان در جریان گاز به جای ماده از فونون یا امواج صوتی کوانتومی استفاده کردند. فونون در برابر جریان گاز دور از آبشار حرکت می‌کند، در حالی که در طرف سریع نمی‌تواند به دام سیاه چاله گرفتار شود.

درست مثل زمانی است که شما سعی دارید مخالف جریان آب شنا کنید، زیرا سرعت جریان آن از شنای شما سریعتر است. شما احساس می‌کنید که به سمت جلو می‌روید، اما در واقع به عقب برمی‌گردید. آن مشابه یک فوتون در یک سیاهچاله است که سعی دارد از آن بیرون بیاید اما به دلیل گرانش به سمت نادرستی هل داده می‌شود.

بر اساس تئوری هاوکینگ، اشعه ساطع شده از یک سیاهچاله می‌تواند در   یک طیف پیوسته از طول موج‌ها و انرژی‌ها باشد. همچنین او پیش بینی کرد که می‌توان آن را با یک دمای واحد توصیف کرد که تنها وابسته به جرم سیاهچاله است. آز مایش Steinhauer در حال حاضر از هر دو لخاظ به درستی ثابت شده است. فیزیک‌دانان سراسر جهان مایل بودند تا کسی که در نهایت نظریه هاوکینگ را اثبات کرد، ملاقات کنند.