Σάββατο, 18 Σεπτεμβρίου 2010

Hawking Radiation... analog

Προχθές (15/09/2010) ο Bill Unruh έδωσε μία ομιλία στο Perimeter Institute με θέμα, "Experimental detection of stimulated Hawking thermal radiation from analog white holes" και η εργασία στην οποία αναφέρεται είναι η "Measurement of stimulated Hawking emission in an analogue system". Την ομιλία μπορεί να την παρακολουθήσει κανείς από το site του PI σε αυτό το URL (με media player) και έχει πολύ ενδιαφέρον. Έχει πλάκα στην αρχή που ο Unruh αναφέρεται στον αρχικά λάθος υπολογισμό του Hawking που οδηγούσε όμως στο σωστό αποτέλεσμα... ρίχνει αριστοτεχνικό καρφί.

Το θέμα με τα ανάλογα μελανών οπών έχει πολύ ενδιαφέρον και είχα ασχοληθεί λίγο και εγώ στο παρελθόν. Είχα κάνει και μια σχετική ομιλία που μπορεί να δει κανείς εδώ τις διαφάνειες οι οποίες περιέχουν μια σύντομη παρουσίαση της ιδέας των υδροδυναμικών ανάλογων των μελανών οπών καθώς και μερικά παραδείγματα.

Η βασική ιδέα πάντως είναι ότι αν έχεις μία ροή ενός ρευστού, τότε η κίνηση των ηχητικών κυμάτων (των διαταραχών του ρευστού ουσιαστικά) μπορεί να περιγραφεί ισοδύναμα από την κίνηση φωτονίων σε κάποιο χωρόχρονο. Έτσι το πρόβλημα του ρευστού ανάγεται σε ένα "χωροχρονικό" πρόβλημα. Ανάλογα με τις ιδιότητες της ροής, μπορούν να εμφανίζονται ορίζοντες γεγονότων, εργόσφαιρες, λευκές οπές ή ακόμα και κοσμολογικού τύπου γεωμετρίες.

Η μεγάλη χρησιμότητα που αναμένεται να έχουν αυτά τα μοντέλα βρίσκεται στο ότι θα μπορέσουμε με την βοήθειά τους να ελέγξουμε την περιοχή όπου έρχεται σε επαφή η γενική σχετικότητα με την κβαντομηχανική και ενδεχομένως κάποια θέματα που έχουν να κάνουν με την κβαντική δομή του χωρόχρονου (αφού το ρευστό που αποτελεί το μέσο στο οποίο διαδίδονται οι διαταραχές τελικά δεν είναι συνεχές, αλλά αποτελείται από άτομα). Ένα από τα φαινόμενα στα οποία έρχεται σε επαφή η γενική σχετικότητα με την κβαντομηχανική είναι και η ακτινοβολία Hawking από τον ορίζοντα μιας μαύρης τρύπας, που προκάλεσε τόση πολύ συζήτηση πρόπερσι γύρω από το αν θα εξατμίζονται τελικά οι mini black holes που ενδεχομένως να δημιουργηθούν στο LHC ή αν τελικά θα μας καταπιούν όλους.
Με αυτό ακριβώς ασχολείται και η παραπάνω δουλειά της ομάδας του Unruh και τα αποτελέσματα είναι πολύ ενδιαφέροντα.

Anyway, καλή διασκέδαση με την ομιλία.


Ενδεικτική βιβλιογραφία για τα ανάλογα μελανών οπών:
1. Experimental Black-Hole Evaporation? (PRL 46, 1351)
2. Sonic analogue of black holes and the effects of hifh frequencies on black hole evaporation (Phys. Rev. D 51, 2827)
3. Acoustic black holes: horizons, ergospheres and Hawking radiation (gr-qc/9712010)
4. Trans-Planckian redshifts and the substance of the space-time river (hep-th/0001085)
5. Causal structure of acoustic spacetimes (gr-qc/0408022)
6. Vortex analogue for the equatorial geometry of the Kerr black hole (gr-qc/0409014)
7. The river model of black holes (gr-qc/0411060)
8. The disinformation problem of black holes (gr-qc/0504037, gr-qc/0504038)
9. Scientific American: An ECHO of Black Holes [PHYSICS]

9 σχόλια:

nik-athenian είπε...

Ξέρεις να συνδέεται καθόλου το υδροδυναμικό μόντελινγκ της ακτινοβολίας των black holes με δουλειές σαν αυτή εδώ του Ulf Peschel (light trapped on curved surfaces);
http://www.newscientist.com/article/mg20727784.400-light-trapped-on-curved-surfaces.html

Vagelford είπε...

Νικ, το συγκεκριμένο που αναφέρεις δεν έχει σχέση από ότι βλέπω με ανάλογα μελανών οπών. Μάλλον έχει σχέση με κυματοδηγούς και οπτικές ίνες.

Πάντως υπάρχουν και ανάλογα μοντέλα μελανών οπών που έχουν ως βάση φαινόμενα σχετικά με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, με BECs, με υγρό Ήλιο κλπ.

Έχει γίνει σχετική δουλειά σε πολλές κατευθύνσεις. Αν δεις την διάλεξη, στο τέλος αναφέρεται και σ' αυτά ο Bill

Άχριστος είπε...

οφ τόπικ, αλλά έγινε και αυτό

Cybergoulion είπε...

Ομοίως με τον ως άνω, ήρθα να σου το ρουφιανέψω αλλά με πρόλαβε. Σου βάζω παραπομπή σε ολόκληρο το κείμενο:

http://www.romfea.gr/index.php?option=com_content&view=article&id=5896:2010-09-23-23-21-51&catid=26:2009-12-18-08-38-40

Vagelford είπε...

Το είδα το κείμενο. Το διάβασα λίγο στα πεταχτά...

Άγιος άνθρωπος ο Πειραιώς...

Αν πέρναγε από το χέρι του οι παραπληγικοί θα ήταν όλοι στον καιάδα.

Darkchilde είπε...

Λοιπόν, νομίζω ότι αυτό είναι σημαντικό:

Hawking radiation detected? : http://www.physorg.com/news204866995.html

Και το σχετικό άρθρο στο arxiv: http://arxiv.org/abs/1009.4634

Vagelford είπε...

Ναι, το είδα και αυτό. Είχα την πρόθεση να το σχολιάσω μαζί με 2-3 θεματάκια ακόμα, αλλά έχω κολλήσει με μια μαλακία που κάνω και δεν βγαίνει και δεν είχα όρεξη.

Πάντως, δεν ξέρω γιατί πήρε τόση δημοσιότητα το συγκεκριμένο θέμα και όχι οι 2 προηγούμενες δουλειές. Μπορεί επειδή αυτό είναι πιο hitec (laser και τέτοια) σε σχέση με τα δύο παλαιότερα (αυτό που αναφέρω εδώ και ένα πιο παλιό) που ήταν υδροδυναμικά.

Το physorg είναι υπερβολικό τουλάχιστον στο θέμα του τίτλου.

chrischris είπε...

Vagelford, ψήνεσαι να μας πεις κάτι για το information loss paradox στις μαύρες τρύπες; Πέτυχα ένα άρθρο ενός τύπου από Γιάννενα και μου κίνησε το ενδιαφέρον. arxiv: gr-qc 1009.5111

Vagelford είπε...

Έστειλα ένα μήνυμα στον Νίκο, αν μπορεί να μας παρουσιάσει εκείνος την δουλειά του. Περιμένω απάντηση.