Connect with us

science

Les résultats des recherches des physiciens ouvrent une voie prometteuse pour confirmer l’origine quantique du rayonnement de Hawking

Published

on

Les physiciens du LSU ont tiré parti des techniques de la théorie de l’information quantique pour révéler un mécanisme permettant d’amplifier ou de « stimuler » la production d’intrication dans l’effet Hawking de manière contrôlée. De plus, ces scientifiques proposent un protocole pour tester cette idée en laboratoire en utilisant des horizons d’événements artificiels. Ces résultats ont été publiés récemment dans Lettres d’examen physique« Aspects quantiques du rayonnement de Hawking stimulé dans une paire de trous noirs blancs analogiques », Ivan Agullo, Anthony J. Brady et Demetrius Kranas présentent ces idées et les appliquent à des systèmes optiques contenant un analogue d’un trou noir blanc.

Les trous noirs sont parmi les choses les plus déroutantes de notre monde, en grande partie parce que leur fonctionnement interne est caché derrière un voile complètement mystérieux – l’horizon des événements d’un trou noir.

En 1974, Stephen Hawking a ajouté plus de mystère au caractère des trous noirs en montrant qu’une fois les effets quantiques pris en compte, un trou noir n’est pas du tout noir, mais émet plutôt un rayonnement, comme s’il s’agissait d’un objet chaud, progressivement. Perte de masse dans le soi-disant « processus d’évaporation Hawking ». De plus, les calculs de Hawking ont montré que le rayonnement émis est mécaniquement intriqué avec les entrailles du trou noir lui-même. Cet enchevêtrement est la signature quantique de l’effet Hawking. Ce résultat étonnant est difficile, voire impossible, à tester sur des trous noirs astrophysiques, car le faible rayonnement de Hawking a été éclipsé par d’autres sources de rayonnement dans l’univers.

D’autre part, dans les années 1980, un article fondateur de William Unruh a établi que la production spontanée de particules de Hawking intriquées se produit dans tout système pouvant supporter un horizon des événements efficace. De tels systèmes relèvent généralement des « systèmes de gravité analogiques » et ont ouvert une fenêtre pour tester les idées de Hawking en laboratoire.

READ  "Plus vous utilisez Twitter de manière négative, plus les effets néfastes sur votre santé sont importants." - The Irish Times

Des enquêtes expérimentales sérieuses sur les systèmes gravitationnels analogiques – constitués de condensateurs Bose-Einstein, de fibres optiques non linéaires ou même d’eau courante – sont en cours depuis plus d’une décennie. Un rayonnement de Hawking stimulé et généré spontanément a récemment été observé sur plusieurs plates-formes, mais la mesure de l’intrication s’est avérée insaisissable en raison de son caractère faible et cassant.

« Nous montrons qu’en éclairant l’horizon, ou les horizons, avec des états quantiques sélectionnés de manière appropriée, on peut amplifier la production d’intrication dans le processus de Hawking de manière accordable », a déclaré le professeur agrégé Ivan Agulu. « A titre d’exemple, nous appliquons ces idées au cas tactile d’une paire de trous noirs blancs analogiques qui partagent un intérieur et sont produits dans un matériau optique non linéaire. »

« Beaucoup des outils d’information quantique utilisés dans cette recherche provenaient de mes recherches de troisième cycle avec le professeur Jonathan B Dowling », a déclaré Anthony Brady, titulaire d’un doctorat en 2021, chercheur postdoctoral à l’Université de l’Arizona. « John était charismatique, et il a introduit son charisme et son charisme dans sa science, ainsi que ses conseils. Il m’a encouragé à travailler sur des idées fantaisistes, telles que les trous noirs analogiques, et à voir si je pouvais incorporer des techniques de différents domaines de la physique – comme l’information quantique et la gravité analogique – afin de produire quelque chose de nouveau, ou de « mignon », comme il aime à le dire.

« Le processus de Hawking est l’un des phénomènes physiques les plus riches reliant des domaines de la physique apparemment sans rapport, de la théorie quantique à la thermodynamique et à la relativité », a déclaré Demetrius Kranas, étudiant diplômé à LSU. « Les trous noirs analogiques sont venus ajouter une saveur supplémentaire à l’effet, nous offrant, en même temps, une possibilité passionnante de le tester en laboratoire. Notre analyse numérique détaillée nous permet d’explorer de nouvelles fonctionnalités du processus de Hawking, nous aidant mieux comprendre les similitudes et les différences entre les trous noirs astrophysiques et analogiques ».

READ  Les astronomes révèlent des détails infimes sur les astéroïdes situés entre Mars et Jupiter

Origine de l’histoire :

Matériaux Introduction de Université d’État de Louisiane. Remarque : Le contenu peut être modifié en fonction du style et de la longueur.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

Découvrir les origines des cratères des dômes de Ganymède et Callisto

Published

on

Découvrir les origines des cratères des dômes de Ganymède et Callisto
Les articles des éditeurs sont des résumés de recherches récentes publiées par les éditeurs des revues de l’American Geophysical Union.
source: Journal de recherche géophysique : Planètes

le En voyageant Le vaisseau spatial a été le premier à observer les cratères du dôme central sur les lunes glacées Ganymède Et Callisto en 1979. Ces cratères étaient remarquables car ils étaient uniques à ces mondes glacés et étaient susceptibles de révéler des informations importantes sur la formation des lunes glacées et leur évolution interne.

Les dômes centraux sont plus larges, plus lisses et plus arrondis que les cratères centraux traditionnels (tels que ceux que l’on trouve sur la Lune ou sur d’autres corps rocheux). Ils ne se produisent également que dans des cratères de plus de 60 km de long et sont généralement plus grands qu’une autre classe de cratères appelés cratères centraux.

Ces indices ont conduit Kosi et coll. [2024] Nous utilisons un modèle numérique de l’évolution des cratères centraux en cratères à dôme central. La chaleur restante de l’impact lui-même est concentrée sous le cratère central, ce qui rend cette glace plus chaude et plus mobile que la glace environnante. Cette glace centrale en mouvement peut s’écouler et s’élever plus facilement en réponse au champ de pression créé par la topographie du cratère. La modélisation suggère que les dômes centraux pourraient se former relativement rapidement (dans un délai de 10 millions d’années) lorsqu’il y a un flux de chaleur global suffisant en provenance de Ganymède ou de Callisto.

Citation : Caussi, ML, Dombard, AJ, Korycansky, DG, White, OL, Moore, JM et Schenk, PM (2024). Les cratères de dôme sur Ganymède et Callisto peuvent s’être formés par relaxation topographique des cratères aidé par la chaleur d’impact résiduelle. Journal de recherche géophysique : Planètes129, e2023JE008258. https://doi.org/10.1029/2023JE008258

—Kelsey Singer, rédactrice adjointe, JGR : Planètes

Texte © 2024. Les auteurs. CC BY-NC-ND 3.0
Sauf indication contraire, les images sont soumises au droit d’auteur. La réutilisation est interdite sans l’autorisation expresse du titulaire des droits d’auteur.

READ  La construction du télescope de chasse aux astéroïdes NEO Surveyor de la NASA a commencé

Continue Reading

science

Ce ballon à pattes pourrait-il nous aider à explorer Pluton ?

Published

on

Ce ballon à pattes pourrait-il nous aider à explorer Pluton ?

Le système BALLET (Floating Legged Rising Lander for Titan Exploration) conçu pour atterrir sur Pluton a suscité l’intérêt de la communauté de l’exploration spatiale. Il comprend un ballon pour ralentir la vitesse lors de l’atterrissage, réduisant la vitesse de 14 km/s à 120 m/s pour un atterrissage en douceur, et des modules détachables pour le mouvement en surface en utilisant des sauts comme moyen de déplacement en raison de la faible gravité et l’incapacité théorique de supporter des objets volants.

Le projet « Ballet » introduit le concept d’un ballon qui « marche » en soulevant l’un de ses six pieds et en le déplaçant à l’aide de câbles réglables, chaque pied étant attaché à trois câbles contrôlés par des poulies pour le mouvement. Des recherches préliminaires ont montré que le fait de soulever simultanément deux pieds opposés du sol assure la stabilité.

1 Voir la galerie

Tasse pour Floto, avec image de Damwit Halp

(NASA/Laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins/Institut de recherche du Sud-Ouest/Alex Parker)

Le rover BALLET est doté d’un ballon à flotteur positif de six pieds qui peut prélever des échantillons ou analyser des surfaces, et des recherches préliminaires financées par la NASA ont montré les avantages de ce concept sur Titan.

Titan a été identifié comme l’emplacement le plus approprié pour le déplacement des ballons à l’aide du système BALLET, capable d’explorer efficacement des terrains difficiles par rapport aux rovers et aux hélicoptères, tandis que Vénus et Mars posent des défis en raison des conditions environnementales telles que l’altitude, les vitesses de vent élevées et les atmosphères instables.

Le financement supplémentaire du projet BALLET par la NASA est actuellement suspendu, mais il existe des applications potentielles pour le projet sur Terre, telles que les opérations minières sous-marines pour collecter des nodules.

Les considérations de conception pour BALLET incluent le contrôle simultané de la direction du ballon, de la longueur du câble et de la recherche de chemin.

Pluton, une planète naine située dans la lointaine ceinture de Kuiper, à environ 5 à 7 milliards de kilomètres de la Terre, pose des défis majeurs aux missions d’exploration spatiale en raison de sa petite taille (son diamètre est estimé à environ 2,3 mille kilomètres) et de sa distance à la Terre.

Sources : Tecmundo, Phys.org, Universe Today

READ  Cette superbe image du télescope spatial James Webb célèbre la première année de la science
Continue Reading

science

Cette semaine en astronomie avec Dave Escher

Published

on

Cette semaine en astronomie avec Dave Escher

L’amas de nuages ​​d’Ophiuchus est une toile colorée de gaz et de poussière, pleine de couleurs riches qui peuvent être révélées par des images astronomiques.

La région la plus diversifiée de tout le ciel est sans aucun doute la région autour de l’étoile Rho Ophiuchus. Bien que vous ne puissiez pas voir ces couleurs à l’œil humain – même avec un télescope – les images révèlent de superbes taches de bleu, rouge, jaune et orange. Certaines de ces couleurs proviennent de l’émission d’hydrogène gazeux, mais d’autres couleurs proviennent des étoiles elles-mêmes, illuminant leur environnement comme une discothèque cosmique.

Suivez Astronomy Magazine, le magazine d’astronomie le plus vendu au monde :

🌎Site Internet : https://astronomie.com
📖 Abonnez-vous : http://subscribe.astronomy.com
📘Facebook : https://www.facebook.com/AstronomyMagazine
📸Instagram : https://instagram.com/astronomy.magazine
🐦X/Twitter : https://twitter.com/AstronomyMag

Achetez les télescopes Celestron :
🔭 Site Internet : https://celestron.com

Suivez Dave Eicher :
📘Facebook : https://www.facebook.com/davidjohneicher
📸Instagram : https://instagram.com/eicher.david
🐦X/Twitter : https://twitter.com/deicherstar

READ  Cette superbe image du télescope spatial James Webb célèbre la première année de la science
Continue Reading

Trending

Copyright © 2023