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]