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[Jan 12, 2011]物理: 在實驗室中觀測霍金輻射?

編輯 John C. H. Chen 報導 (http://www.sciscape.org/editors.php?aid=chinhao#chinhao)

義大利的物理學家可能在實驗室中觀測到了霍金輻射。 黑洞具有相當強的重力場，甚至連光都會被吸入，因此被稱為黑洞。但是霍金發現根據量子力學的測不準原理，在黑洞的事相地平面附近會有粒子對在真空中產生。這時候粒子對的其中一個粒子會被吸入黑洞中，另外一個粒子會以光子的形式向外發射，這個向外發射的光子便是所謂的霍金輻射。 儘管霍金提出了這個理論，但是從宇宙學得角度來說，霍金輻射的能量太低，幾乎不可能被直接觀測，因此物理學家一直尋找在實驗室裡製造出類似的物理系統來觀察這個現象。 義大利物理學家Daniele Faccio及其合作夥伴設計了一個精巧的實驗來測量霍金輻射。他們把一束極細且極強的雷射光束射入一塊玻璃中。被雷射照射的部份的折射率會變得相當大，使得雷射光無法前進，就有如被黑洞吸引住一樣。他們在九十度的方向放了一個CCD照相機來偵測系統所發出的光子。他們量到了一些波長850-900nm的光子。這個波長範圍的光子無法在這個系統中自然產生，唯一的可能便是來自霍金輻射。 這個實驗可能是霍金輻射最直接的觀測證據。如果其他的實驗可以證實這個發現，那將會是霍金理論的一大勝利，同時也可以增加我們對黑洞的了解。 原始論文 Phys. Rev. Lett. 105, 203901 (2010)

參考來源: ScienceNow: Physicists Create Black Hole 'Light' in Lab (http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/11/physicists-create-black-hole-light.html) New horizons for Hawking radiation (http://physics.aps.org/articles/v3/95)

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