Znanstveniki iz Princetona so ustvarili edinstven mikročip, ki je sposoben simulirati strukturo prostora in časa znotraj črne luknje ali miniaturnega dvodimenzionalnega vesolja. Prvi rezultati poskusov s to napravo so bili predstavljeni v reviji Nature.
»Navadni računalniki načeloma ne znajo izračunati obnašanja zapletenih kvantnih materialov in sistemov. Poskusili smo ustvariti napravo, zaradi katere bo narava naredila te izračune namesto nas. Ta čip nam bo omogočil razmišljanje o tem, kako lahko "ugradimo" kvantno mehaniko v ukrivljene prostore, "pravi Alicia Kollar z univerze Princeton (ZDA). Redne in supermasivne črne luknje imajo tako močno težo, da je ni mogoče premagati, če ne presežemo hitrosti svetlobe. Noben predmet ali sevanje ne more uiti izven učinka črne luknje, ki se imenuje "obzorje dogodkov". Kaj se dogaja izven obzorja dogodkov, ostaja skrivnost in predmet polemike med fiziki. Večina znanstvenikov verjame, da načeloma ne moremo pogledati v črno luknjo in preučiti njene strukture,ker bo to vodilo v izjemno neprijetne posledice - v tem primeru ne bomo mogli uskladiti Einsteinove teorije relativnosti in kvantne mehanike.
Kljub temu črne luknje obstajajo, njihovo vedenje in obstoj pa je treba nekako razložiti. Relativno pred kratkim so fiziki začeli verjeti, da črne luknje pravzaprav niso tridimenzionalni, ampak dvodimenzionalni predmeti, nekakšni kozmični "hologrami".
To teorijo in enačbe, ki jo opisujejo, sta v poznih devetdesetih letih 20. stoletja predstavila dva znana kozmologa - Juan Maldasena z univerze Princeton in Gerard 't Hooft z univerze v Utrechtu.
Predlagali so, da prostor-čas znotraj črne luknje v naravi ni "ravno", kot v okoliškem Vesolju, ampak ima konstantno negativno ukrivljenost. Preprosto povedano, po geometriji je podoben sedlu ali obrnjeni krogli in je zasnovan tako, da je njegov "rob", notranji rob obzorja dogodka, enako neskončno oddaljen od katere koli točke znotraj črne luknje.
Kot ugotavlja Collard, je bilo preizkušanje te teorije in drugih znanstvenih idej, ki uporabljajo Lobačevskega, zapleteno zaradi dejstva, da je bilo vedenje delcev in drugih predmetov v takem prostoru skoraj nemogoče izračunati.
Znanstveniki iz Princetona so to težavo rešili tako, da so ustvarili prvo vrsto "simulatorja črne luknje" z uporabo miniaturnih mikrovalovnih generatorjev, pa tudi poseben čip, v katerega je bilo vstavljenih veliko kosov superprevodnikov.
Igrajo vlogo ne žic, temveč valovodov, po katerih se lahko delci svetlobe, ki jih ustvarjajo mikrovalovni viri, gibljejo in posredno medsebojno delujejo. Te interakcije bodo upočasnile gibanje drugih delcev ali vplivale nanje.
Collard in njeni sodelavci so ugotovili, da če so ti valovodi položeni v mrežo, podobno strukturi kot satje, sestavljeno iz petih, šestih ali oktagonov, potem se fotoni v njih začnejo obnašati, kot da bi bili v črni luknji ali drugem prostoru z negativna ukrivljenost.
Promocijski video:
Taki čipi bodo, kot ugotavljajo znanstveniki, pomagali ne samo razkriti številne skrivnosti črnih lukenj, vključno s tem, kako podobni predmeti izparijo pod vplivom Hawkingove študije, temveč tudi pospešiti številne kvantne izračune v kemiji, fiziki in drugih znanstvenih področjih.
Za to je, kot priznava fizik, potrebno spremeniti delovanje trenutne različice čipa, tako da fotoni začnejo bolj aktivno medsebojno vplivati. To je povsem rešljiv problem, ki ga raziskovalci iz Princetona načrtujejo rešiti v bližnji prihodnosti.
