מדענים, ובהם חוקר מהטכניון, גילו דרך לייצר חור שחור במעבדה

מדובר במתקן המחקה את הפיסיקה של האנרגיות הגבוהות ומכניקת הקוונטים, ויוצר חור שחור בגודל קוונטי, למדידת קרינת הוקינג במעבדה

המחשה של חור שחור. מאתר נאס''א
המחשה של חור שחור. מאתר נאס''א

למרות הפופולאריות שלהם בספרי וסרטי מדע בדיוני, יש עוד המון מה ללמוד על חורים שחורים, האיזורים המסתוריים בחלל, שפעם חשבו כי האור לא יכול לברוח מהם. במאמר שפורסם בגליון ה-20 באוגוסט של כתב העת פיסיקל רוויו לטרס, הציעו חוקרים מאוניברסיטת דארטמות' מניו המפשייר ומהטכניון דרך חדשה ליצור העתק של חור שחור במעבדה בקנה מידה קטן בהרבה מאשר החורים השחורים השמיימיים. המדענים אינם חוששים שחור שחור בגודל קוונטי יוכל אי פעם לגדול ולאיים לבלוע את כדור הארץ.

השיטה החדשה ליצירת חורים שחורים זעירים, בגודל קוונטי, איפשרה לחוקרים להבין טוב יותר את מה שהציע הפיסיקאי סטיבן הוקינג לפני למעלה מ-35 שנים: חורים שחורים אינם חסינים לחלוטין מפעילות – הם פולטים פוטונים, תופעה המכונה כיום קרינת הוקינג.

"הוקינג הראה כי חור שחור פולט אנרגיה בספקטרום התרמי" אומר פול ניישון, אחד מכותבי המאמר ודוקטורנט בדארטמות'. "החישובים שלו מסתמכים על הפיסיקה של האנרגיות הגבוהות והכבידה הקוונטית. מכיוון שאיננו יכולים למדוד מה מתרחש בחור שחור אמיתי, אנו נדרשים לדרך לשחזר את התופעה במעבדה כדי למדוד ולתקף אותה."

הם מצאו שקווי הולכה של גלי מיקרו המשדרים פעימות שדה מגנטי, ואשר מכילים מערך של מתקן מוליך על המייצר התאבכות קוונטית (superconducting quantum interference devices או SQUID), לא רק מאפשר לייצר שווה ערך פיסיקלי לקרינה היוצאת מחור שחור, אלא עושזה זאת במערכת שיש לה הן את התכונות של פיסיקה באנרגיות גבוהות והן את אלו של מכניקת הקוונטים, ושני ההיבטים הללו מוכרים מאוד במערכת זו וניתן לשלוט בהם במעבדה. במאמר כותבים החוקרים: "לפיכך, בעיקרון, תצורה זו מאפשרת לחקור את שווי הערך של השפעות הכבידה הקוונטיות."

"אנו יכולים גם להכפיל את הכוח של השדה המגנטי המוזן למערכת כך שמערך ה-SQUID יוכל לשמש כדי לאתר קרינת חור שחור מעבר למה שחקר הוקינג" אומר מיילס בלנקוב, שותף למחקר ופרופסור לפיסיקה ואסטרונומיה בדארטמות'.

כמו בחור שחור אמיתי גם המערכת החדשה יוצרת אופק אירועים בצורת גלים אלקטרומגנטיים החוצים את המכשיר בתגובה לפעימות מגנטיות. פוטונים מעבר לאופק זה נלכדים בעוד פוטונים הנמצאים לפניו ממשיכים לנוע כרגיל. באמצעות גילוי ומחקר הפטונמים המופיעים מאחורי המכשיר, החוקרים מקווים שיוכלו להבין טוב יותר מה מתרחש לחלקיקים ליד קצהו של החור השחור, הן אלו הנפלטים והם אלו הנמשכים פנימה.
שינוי בעוצמת הפעימות המגנטיות יוצרות אופק האירועים עשויים ליצור תנאים משתנים, דבר שיאפשר למערכת לדמות מרחב-זמן מתנדנד, אומר ניישן. לדבריו, צפיה בהתנהגות הפוטונים במערכת קוונטית כזו עשויים לענות על כמה מהשאלות המורכבות אודות הטבע הקוונטי של הכבידה. הוסיף.

לדברי ניישן, כדי לבנות מכונה שתוכל לדמות חור שחור יש צורך בחיבור כ-4,000 סקווידים בשרשרת, ואילו השרשרת הארוכה ביותר שנבנתה עד כה כוללת 400 יחידות. גורם נוסף המהווה מכשול הוא תכנון הגלאי כך שיהיה מספיק ללכוד פוטונים בודדים בעלי תדירות נמוכה מזו של האור הנראה. לדבריו, אנשי הצוות מתקרבים לייצור הגלאי, אך מבחינה טכנית הוא עדיין לא נבנה." אמר.

זו איננה ההצעה הראשונה לחיקוי חור שחור, אומר ניישון. הצעות אחרות היו שימוש בזרימת נוזלים על-קולית (בטכניון), עיבוי בוזה-איינשטיין קר במיוחד, וכבלי סיבים אופטיים לא לינאריים. ואולם קרינת הוקינג החזויה בשיטות אלה חלשה מאוד או ממוסכת בידי הקרינה הנפוצה יותר הנגרמת מחומם של המכשירים, דבר שהופך את קרינת הוקינג לקשה מאוד לאיתור.
"בנוסף ליכולת לחקור את השפעות הכבידה הקוונטית, המתקן החדש עשוי לשמש שיטה ישירה למדידת קרינת הוקינג," אומר בלנקוב.
בנוסף לניישן ובלנקוב, שותפים למחקר גם אלכסנדר רימברג מדארטמות' ואייל בוקס מהטכניון.

עוד בנושא באתר הידען:

לידיעה באתר אוניברסיטת דארטמות'

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

27 תגובות

  1. חורים שחורים פולטים קרינה,
    האם זה אפקט בקנשטיין הוקינג ולא אפקט הוקינג ?

  2. הכתבה מציינת אפשרות לפיתוח של מכשיר שידמה חור שחור, ולא אופציה לקחת הלוואות ענק במחשבה שלא תצטרכו להחזירן..

  3. יש פה איזשהו ניגוד לוגי:
    מצד אחד הם *בטוחים* שהחור השחור הזה לא יבלע אותנו, מצד שני, באותו המשפט הם מודים שאין להם מושג שלם לגבי חורים שחורים.

    אז נכון שהוכיחו שחורים שחורים קטנים נוצרים ונעלמים כל הזמן, אבל אולי בגלל תנאים מסויימים שמתקיימים הם נעלמים, ואילו חור שחור מלאכותי פתאום לא ייעלם כמו שמצפים?
    אין פה שום צידוק לוגי מלא לטענות שלהם.

    שחצנות של פיזיקאים. מהסוג של אנשים שדופק לי מבחנים מטורפים וחושב שבגלל שלמדתי קורס במשך 12 שבועות אז אני צריך להיות מינימום הוקינג.

  4. עד כמה שאני יודע, חורים שחורים זעירים (כמו אלו שמדובר בהן פה בכתבה) נוצרים ככל הנראה בתדירןת מאוד גדולה ונעלמים להם באותה תדירות, גודלם הקטן מקשה עליהם לבלוע פוטון בודד לא כל שכן את כדור הארץ.

    אז כנראה אין סכנה,

    ובעניין השימושים לטכנולוגיה:)

    אני אגב חושב שהם יוכלו לשמש כדי לסלק את ערימות הזבל שאנו מיצרים ביעילו רבה יותר מאיתנו, הבעיה אני חושש שאם נרצה את הזבל בחזרה, זה יהיה קשה מלחפש מחת בערימה של שחת.

  5. קארי, יש סכנות בניסוי וגם אם הסיכוי שמשהו יקרה הוא אולי אפילו יותר קטן מזה שאסטרואיד ישמיד את הארץ במאה הקרובה… אז בעצם יש סיכוי שאסטרואיד ישמיד אותנו? לאאאאא….
    אבל בעצם את לא צריכה לדאוג…
    אז מה אם כולנו נמות? זה בעצם כאילו אף-פעם לא היינו, כך שאין מקום לצער על דבר שלא קרה…

    כך שאין מקום לדאגה

  6. ואני עדיין מפחדת קצת מחור שחור שיווצר ב-lhc כי שנה שעברה הרבה דיברו על זה והיו המון ספקולציות וסרטונים מפחידים מאוד
    אז אני שמח לתגובה שאני מקווה שתרגיע אותי או שזה באמת נכון שיש סכנות בניסוי ב-lhc
    אנ י שואלת כי דיברו על חורים שחורים שנוצרו במעבדה אני מקווה שאין לנו סכנה גם מזה..

  7. ליצור ימבה חורים שחורים בנקודה מסויימת ולהפציץ אותם בחומר עד שיגדלו למשהו יציב יותר…
    אפשר ליצור חתיכת להבה מהעסק… הרבה אנרגייה זולה.

    לשלוח את הערבים והנפט שלהם לקיביני… (אם כי כוח גרעיני היום יכול לעשות זאת)

  8. האמת – זו הכותרת שניתנה לכתבה בכל הגרסאות שראיתי. ההבדל היחיד – שבעברית דאגתי להוסיף את חלקו של הטכניון. אצל האחרים זה במקרה הטוב כתוב בשורה האחרונה.

  9. זה רק אני או שהכותרת לכתבה הזאת היא ממש אבל ממש בעייתית ,זה קצת כמו לכתוב שמדענים הצליחו לייצר נמר במעבדה בכותרת ואז בגוף הכתבה מסתבר שהם ייצרו רגל של נמר מפלסטיק על מנת להתחקות אחר ההטבעה של עקבות הנמר בחול ,אני מבין את הצורך לעניין ולמשוך קוראים אבל זה מוגזם לדעתי

  10. אין פה שום עניין של פחדנות. זה אתר שפוקדים אותו אלפים רבים של גולשים ביום, המימנימום שאני מבקש הוא קשר בין הכתבה לתגובה. גם באמת אחרת לא הגבנתי לסתם נושאים אלא לנושאים רלוונטיים. ואם לך יש תשע שעות מיותרות, אתה מוזמן להשקיע בחומריםש אין לך צורך בהם. לי אין כרגע, אני צריך לפרנס את משפחתי. תרצה לתת לי תקציר של 200 מילה בעברית, אשמח לענות לך, אבל שוב – במקום. יש מספיק כתבות על חוצנים, תשאיר את הכתבה על החורים השחוריםלדיון בנושא של חורים שחורים.

  11. גם אף אחד לא צנזר אותך פה, המערכת מכילה כללים בנוגע למספר קישורים והיא חסמה את תגובתך באופן אוטומטי. משהו מהוורדפרס.
    הבהרתי לך שאין לי זמן כעת להוציא על צפיה בסרטים וקריאת כמה עשרות אלפי מילים על משהו שאני יודע שאין בו שום תועלת. אני מוכן שתעתיק את התגובה לכתבה רלוונטית ואאשר אותה בבוקר, מי שירצה שיגיב, אני צריך לנצל את הזמן שיש לי לעבודה (שלא קשורה לאתר, יש לי דדלייינים לעבודות).

  12. אחד הדרכים למצוא חיים מתקדמים בחלל זה לחפש חורים שחורים
    אני בטוח שכולם עשו את אותם הטעויות.

  13. אני מבין שהתגובה ממתינה לאישור
    אבי – אף אחד לא צינזר אותך באתר אמת אחרת.

    נראה באם יש לך מוסר כפול או לא

  14. אבי ב. חמקת ממני בטוענה השוות ערך לחרדים ששמים קפוייטה מעל עיניהם ועוברים למדרכה בצידה השני של הכביש.
    אין בעייה – באתי למיבצרך – תתמודד
    נראה שאתם שמים מבטחם יותר בחזות ובשפה המדעית יותר מאשר האמת המציאות והנתונים.

    ובנוגע ספציפית לכתבה – נותנים לכם פרורים ואתם מוחאים כפיים.

    עוד בתחילת שנות החמישים מדענים בפרוייקטים ממודרים בקנדה וארה"ב
    החלו לעבוד על הינדוס אחורי של כלי תעופה בעלי טכנולוגיית אפס כבידה
    מעב"מים שהופלו במתכוון

    People want to Know The Truth 1/ 4 – Steven Greer
    http://www.youtube.com/watch?v=wwwjTxkAwYY

    מעל 200 אנשים מהאמריקן אינדסטריאל מיליטרי קופלקס נתנו את עדותם
    תחת פרוייקט חשיפה – על קיום מגע תקשורת וטכנולוגייה חוצנית
    דוגמא
    Aliens – Sgt. Clifford Stone goes public about 57 species
    http://www.youtube.com/watch?v=WcDSl0LaFLI

    ראיון קצר איתו מאחורי הקלעים לאחר מסיבת העיתונאים
    http://www.youtube.com/watch?v=WH475ffJmkE

    עדות וויזואלית
    הוידאו היחיד שאינו שיקרי ושכן הוגנב משם הינו "ראיון החוצן" שמסר עובד המקום תחת השם הבדוי "ויקטור" בשנת 1997
    זהו ווידאו שמעולם לא הופרך
    http://www.youtube.com/watch?v=Ty4WyPqigx8
    "ויקטור" נתן הופעה שנייה מסכמת ואחרונה ב2008 להגיב על מה שאומרים על הוידאו הזה.
    http://www.youtube.com/watch?v=2aMavw9lJ0g

    תוספות שונות להונאה הפסיכולוגית המתחוללת –
    מהם הצבעים האמיתיים של פני המאדים?
    http://xfacts.com/spirit2004/

    שקרי נאסא
    עדויות אופטיות להריסות מבנים מלאכותיים מזכוכית על פני הירח
    http://www.youtube.com/watch?v=x0StZZqrGCg

    הנה אחת מהתמונות המקוריות מנאסא – תבדקו בעמצכם
    http://history.nasa.gov/alsj/a17/AS17-134-20426HR.jpg
    תעשו זום לשמיים השחורים מעל הגבעה הכי שמאלית

    מבנים מלאכותיים על המאדים
    http://www.youtube.com/watch?v=8uckjzS0Bj8

    עדויות של אסטרונאוטים
    גורדון קופר
    http://www.youtube.com/watch?v=1no3oZh9tHA
    אדגר מיטשל
    http://www.youtube.com/watch?v=5upFvipUAXs
    באז אולדרין
    http://www.youtube.com/watch?v=XlkV1ybBnHI

  15. אכן יש לדייק אבל בכל זאת זה גילוי מעורר מחשבהוהפיתוח נשמע מאד מעניין.
    כתבה מרתקת

  16. יש לדייק, לא מדובר כלל בחור שחור, אלא במערכת פיסיקלית בעלת אפקטים הדומים לאלו שבקרבת חור שחור לפי תאוריה מסוימת…

  17. יש לדייק, לא מדובר כלל בחור שחור, אלא במערכת פיסיקלית בעלת אפקטים הודמים לאלו שבקרבת חור שחור לפי תאוריה מסוימת…

  18. אולי כדאי לציין שבאחת מהמעבדות בטכניון הצליחו לאחרונה ליצור חור שחור אקוסטי (מתנהג כחור שחור עבור גלי קול).

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן