ตรวจพบการเพิ่มพลังงานจาก superradiance แบบหมุน สล็อตเว็บตรง ได้เป็นครั้งแรกน้ำที่ไหลลงท่อระบายน้ำได้เผยให้เห็นปรากฏการณ์ที่เข้าใจยากซึ่งเชื่อกันว่าปรากฏในหลุมดำมาช้านาน
คลื่นแสงที่กระเจิงออกจากหลุมดำที่กำลังหมุนอยู่สามารถกระเด้งออกด้วยพลังงานมากกว่าที่มา โดยการดูดพลังงานการหมุนของหลุมดำบางส่วน แต่ผลกระทบที่คาดการณ์ไว้ในปี 1971 และรู้จักกันในชื่อว่าrotational superradiance นั้นอ่อนมากจนยากที่จะสังเกตในหลุมดำจริง ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงไม่เคยเห็นการทำงานจริงของ superradiance แบบหมุน ตอนนี้ นักฟิสิกส์รายงานวันที่ 12 มิถุนายนในNature Physicsว่าพวกเขาได้เห็นผลกระทบเป็นครั้งแรกในหลุมดำdoppelgängerที่สร้างจากกระแสน้ำวนคล้ายกับน้ำที่หมุนวนไปตามท่อระบายน้ำในอ่างอาบน้ำ
Silke Weinfurtner จาก University of Nottingham
ในอังกฤษ กล่าวว่า “ถ้าคุณเอาลูกเทนนิสไปโยนกับกำแพง คุณไม่ได้คาดหวังว่าลูกเทนนิสจะกลับมาพร้อมพลังที่มากขึ้น” “แต่เมื่อคุณขว้างบางสิ่งไปที่หลุมดำ ถ้าเป็นหลุมดำที่หมุนได้ คุณก็จะได้รับพลังงานจริงๆ”
เพื่อแสดงให้เห็นถึงผลกระทบ นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างกระแสน้ำขึ้นมา นักฟิสิกส์ Antonin Coutant จาก Nottingham กล่าวว่า “ของเหลวต้องระบายออกในลักษณะที่ดูเหมือนหลุมดำ ระลอกคลื่นบนพื้นผิวถึงจุดที่ไม่ย้อนกลับซึ่งถูกดูดเข้าไปในกระแสน้ำวน นั่นเปรียบได้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ ซึ่งเป็นเขตแดนที่ไม่มีแสงใดหลบหนีได้ Weinfurtner, Coutant และเพื่อนร่วมงานรายงานว่าคลื่นน้ำที่กระจัดกระจายออกจากกระแสน้ำวนได้รับแรงกระตุ้นที่เหนือชั้น: พวกมันถูกขยายโดยเฉลี่ยสูงถึง 14 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับความถี่และทิศทางของคลื่น
ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน นักวิจัยจึงไม่สามารถศึกษาหลุมดำจริงในห้องปฏิบัติการได้ หากทำได้ “เราทุกคนคงมีปัญหา” แซม โดแลน นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์ในอังกฤษ ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้กล่าว กระแสน้ำวนเป็นสิ่งที่ดีที่สุดรองลงมา ผลที่ได้ Dolan กล่าวว่า “ทำให้เรามั่นใจมากขึ้นว่าทฤษฎีของเราเกี่ยวกับหลุมดำนั้นถูกต้อง”
นักฟิสิกส์ Vítor Cardoso แห่ง Instituto Superior Técnico ในเมืองลิสบอน ประเทศโปรตุเกส กล่าวว่าแม้ว่ารังสีเหนือรังสีจากการหมุนจะส่งผลเล็กน้อยในหลุมดำ แต่ก็อาจมีโอกาสสังเกตเห็นได้ ซุปเปอร์เรเดียนซ์ส่งผลต่อคลื่นความโน้มถ่วงและคลื่นแสง ระลอกคลื่นในกาลอวกาศที่ถูกกวนโดยการรวมหลุมดำเข้าด้วยกัน ( SN Online: 6/1/ 17 ) ควรถูกขยายออกเล็กน้อยหากหลุมดำเหล่านั้นหมุนอยู่ แอมพลิฟายเออร์นั้นสามารถสังเกตได้จากเครื่องตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงแบบอัลตราไวชั่นในอนาคต
อนุภาคปลอมทำปฏิกิริยาทางฟิสิกส์
quasiparticle ที่รู้จักกันในชื่อ Type-II Weyl fermion ละเมิดความสมมาตรของ Lorentz เครื่องลอกเลียนแบบอนุภาคแบบใหม่ที่ละเมิดกฎที่กำหนดไว้ของฟิสิกส์อนุภาค การค้นพบนี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จำลองว่าอนุภาคมีพฤติกรรมอย่างไรหลังจากเกิดบิ๊กแบง หรือนำไปสู่การพัฒนาอุปกรณ์ใหม่ที่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผิดปกติ
ปรากฏการณ์ใหม่ที่น่าสงสัยนี้เกี่ยวข้องกับเอนทิตีคล้ายอนุภาคที่เรียกว่า quasiparticle ซึ่งเกิดขึ้นจากหลุมอิเล็กตรอนที่สั่นสะเทือนซึ่งรวมกันเป็นอนุภาคเดียวในของแข็ง พบในสารประกอบแลนทานัม อะลูมิเนียม และเจอร์เมเนียม quasiparticle ใหม่นี้ค่อนข้างจะเป็นคนทรยศ นักฟิสิกส์ M. Zahid Hasan จากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันและเพื่อนร่วมงานรายงานในวันที่ 2 มิถุนายนในScience Advances quasiparticle ที่รู้จักกันในชื่อ Weyl fermion ประเภท II ทำลายกฎที่เรียกว่าสมมาตร Lorentzซึ่งระบุว่ากฎของฟิสิกส์เหมือนกันไม่ว่ามุมมองของผู้สังเกตจะเคลื่อนที่หรือหยุดนิ่ง
ความสมมาตรของลอเรนซ์เป็นรากฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ ซึ่งมีรายละเอียดเกี่ยวกับฟิสิกส์ของผู้สังเกตการณ์ที่เคลื่อนเข้าใกล้ความเร็วแสง สำหรับอนุภาคจริง การละเมิดความสมมาตรของลอเรนซ์จะเป็นสิ่งที่ไม่อนุญาต แต่สำหรับอนุภาคควอซิเพิล กฎจะหลวมกว่า ดังนั้น เฟอร์มิออนประเภท II ของ Weyl สามารถทำงานในลักษณะที่อนุภาคปกติไม่ทำ
Fermions เป็นชั้นของอนุภาคมูลฐานที่มีควาร์ก ซึ่งประกอบเป็นโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน fermions มีสามประเภท: Dirac, Majorana และ Weyl Dirac fermions เป็นพันธุ์ที่มีสวนหลากหลายและรวมถึงอิเล็กตรอนและควาร์ก Majorana fermions เป็นปฏิปักษ์ของพวกมันเอง นิวตริโนซึ่งเป็นอนุภาคที่เบาและเข้าใจยากฉาวโฉ่อาจเป็นได้ทั้ง Majorana หรือ Dirac fermions; นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่า
Weyl fermions เป็น fermion ที่หลากหลาย ไม่พบตัวอย่างในฟิสิกส์อนุภาค แต่ Weyl fermions รุ่น quasiparticle ได้ปะทุขึ้นในปี 2015 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ค้นพบครั้งแรกในสารประกอบที่ทำจากแทนทาลัมและสารหนู ( SN: 8/22/15, p. 11 ) ในไม่ช้า นักวิทยาศาสตร์ก็ตระหนักว่าญาติของพวกเขาที่ละเมิดกฎ Lorentz, type-II Weyl fermions, อาจปรากฏขึ้นในของแข็งเช่นเดียวกัน
ในการศึกษาครั้งใหม่ Hasan และเพื่อนร่วมงานได้วัดความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานและโมเมนตัมของอนุภาคควอซิปเปอร์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีความสอดคล้องกับเฟอร์มิออน Weyl ประเภท II แม้ว่าการทดลองก่อนหน้านี้จะแสดงให้เห็นคำใบ้ของอนุภาคควอซิพิเคิลที่ผิดปกติ แต่การวัดเหล่านั้นเป็นความลึกของผิวหนัง โดยจะประเมินอนุภาคบนพื้นผิวของวัสดุเท่านั้น Hasan กล่าว นักฟิสิกส์ Alexey Soluyanov จาก ETH Zurich กล่าวเมื่อวัดพื้นผิวเพียงอย่างเดียว เป็นการยากที่จะยืนยันว่ามี Weyl fermions ประเภท II อยู่ แต่ Hasan และเพื่อนร่วมงานได้มองเข้าไปในเนื้อหา “จากการทดลอง งานนี้เป็นตัวอย่างที่ดีจริงๆ” โซลูยานอฟกล่าว สล็อตเว็บตรง / ต้นไม้มงคล
