パトリック・シュヴァンチャラ率いるノッティンガム大学の研究者らは、超流動ヘリウムを使用してブラック ホールをシミュレートしています。ヘリウム 4 をほぼ絶対零度まで冷却することで、粘性を持たずに流れる超流動性が実現します。これにより、すべてを飲み込む天体の重力を模倣した量子竜巻を作り出すことが可能になります。
実験室からのブラックホール
研究チームは、光さえも逃れることができないほど密度が高いブラックホールの謎を解明したいと考えています。超流動渦による物質の挙動をシミュレーションすることで、これらの宇宙の巨人によって引き起こされる時空の歪みについて新たな洞察が開かれます。
量子竜巻は、超流動ヘリウム中で数万の量子渦が集まることによって発生します。この構成により、ブラックホール付近のプロセスに対応する定在波や励起などの現象を研究することが可能になります。
「超流動ヘリウムの使用により、これまでの水中での実験よりも詳細かつ正確に微小な表面波を研究できるようになりました」とシュヴァンチャラ氏はプレスリリースの中で説明した。 「超流動ヘリウムの粘度は非常に低いため、超流動竜巻との相互作用を詳しく調査し、その結果を私たち自身の理論的予測と比較することができました。」
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「画期的な瞬間」
ドイツ系イギリス人の物理学者シルケ・ヴァインフルトナー氏は、2017年の最初の実験から現在のより洗練された技術に至るまでの進歩を強調した。シュヴァンチャラ氏のチームの一員として、彼女は最近ネイチャー誌に掲載された研究にも参加した。
「2017年の最初のアナログ実験で初めてブラックホール物理学の明確な兆候を観察したとき、それは他の方法で研究することが不可能ではないにしても困難ないくつかの奇妙な現象を理解する上で画期的な瞬間でした。」 。
この実験は、量子流体を使用して極限の宇宙状態を再現する方法を示しています。したがって、湾曲した時空における量子場の挙動を研究する新しい方法が開かれます。