Ученые вынули пробку из ванны и получили модель черной дыры

Исследователи из Ноттингемского университета (Великобритания) впервые продемонстрировали, что эволюцию черных дыр под действием окружающих их полей можно смоделировать в лабораторных экспериментах.

Работа опубликована в Physical Review Letters, коротко о ней рассказывается на сайте университета.

Команда ученых смоделировала черную дыру при помощи резервуара с водой. Модель черной дыры представлял собой дренажный водоворот у стока, подобный тому, какой образуется, когда вы выдергиваете пробку из ванны. Так же как в случае черной дыры, которая втягивает в себя любые виды материи, вода, которая подходит слишком близко к сливу, неизбежно уносится вниз через отверстие. Подобные системы становятся все более популярными в качестве средства проверки гравитационных явлений в контролируемой лабораторной среде.

Используя эту технику, исследователи впервые показали, что, когда волны отправляются в модель черной дыры, свойства самой черной дыры могут значительно измениться. Механизм, лежащий в основе этого эффекта в конкретном эксперименте, имеет очень простое объяснение. Когда волны приближаются к сливу, они выталкивают больше воды в отверстие для пробки, вызывая уменьшение общего количества воды, содержащейся в резервуаре. Это приводит к изменению высоты воды, что в моделировании соответствует изменению свойств черной дыры.

«В течение долгого времени было неясно, приведет ли обратная реакция [гравитационное воздействие черной дыры на окружающие объекты] к каким-либо измеримым изменениям в аналоговых системах, — прокомментировали исследователи. — Мы продемонстрировали, что аналог черной дыры по своей сути является системой с обратной реакцией. Мы показали, что волны, движущиеся в дренажной ванне, выталкивают воду в отверстие, значительно изменяя скорость слива и, следовательно, изменяя эффективное гравитационное притяжение в модели черной дыры».

Работа открывает путь к экспериментальному исследованию взаимодействий между волнами и пространством-временем, в котором они движутся, отметили ученые. В новых экспериментах исследовательская группа будет использовать квантовые симуляторы, чтобы имитировать экстремальные условия ранней Вселенной и черных дыр в ней. 

Ученые рассказали, как упасть в черную дыру и выжить

Предложен новый способ извлечь энергию из черной дыры