Yeni bir warp hızı deneyi, fizikçi Stephen Hawking’in kara delik tahmininin dolaylı bir doğrulamasını sağlayabilir. Yeni fikre göre, bilim adamları, bir atomu görünmez hale getirmek için ışık hızına yakın bir hızda hareket eden şeyleri saran eterik kuantum parıltısının bir görüntüsünü yakalayabilirler. Unruh efekti olarak da bilinen parlama efekti, hızlanan nesnelerin etrafındaki boşluğu bir sanal parçacık sürüsü ile dolduruyor ve onları sıcak bir parıltıyla yıkıyor. Etki, Hawking radyasyonu olarak bilinen sanal parçacıkların kara deliklerin kenarlarında kendiliğinden belirdiği Hawking etkisi ile çok yakından ilişkili olduğu için, bilim adamları uzun süredir birini diğerinin varlığının bir işareti olarak fark etmeyi umuyorlardı.
Ancak, her iki etkiyi de tespit etmek son derece zordur. Hawking radyasyonu yalnızca bir kara deliğin kenarında bulunur ve Unruh etkisi için gerekli ivmeyi elde etmek neredeyse kesinlikle bir warp motorunun kullanılmasını gerektirecektir.
Şimdi yeni bir teklif yayınlanan dergide Fiziksel İnceleme Mektupları 26 Nisan’da bunu değiştirme potansiyeli var. Araştırmacılar, maddeyi etkili bir şekilde görünmez hale getiren bir teknoloji kullanarak Unruh etkisinin gücünü büyük ölçüde artırmanın bir yolunu keşfettiklerini iddia ediyorlar.
Çalışmanın ortak yazarı, MIT’de makine mühendisliği yardımcı doçenti ve yeni deneyin tasarımcısı Vivishek Sudhir, söz konusu en azından, araştırmacılar, yaşamları boyunca bu etkiye tanık olma olasılıklarının olduğunu biliyorlar. Sudhir, bunun zor bir deney olduğunu ve başarı garantisi olmadığını da ekledi, ancak bu onların en iyi umuduydu.
Bunu ilk hipotezleyen üç bilim insanından sonra, Unruh etkisi bazen Fulling-Davies-Unruh etkisi olarak bilinir. İlk olarak 1970’lerde hipotezi ortaya atıldığından beri, onu tespit etme olasılığının sonsuz derecede küçük olması ve ya büyük ivmeler ya da geniş gözlem süreleri gerektirmesi nedeniyle tespit edilmekten kurtulmuştur. Öngörüye göre, boşlukta hızlanan bir cisim, sıcak radyasyonun varlığını yalnızca ivmesinin bir sonucu olarak algılamalıdır. Hızlanan madde ile boşluktaki boşluktaki kuantum dalgalanmaları arasındaki kuantum etkileşimleri bu fenomene neden olur.
Stephen Hawking 1974’te, karadeliklerin olay ufku olarak bilinen kenarlarında yaşanan yoğun yerçekimi kuvvetinin de sanal parçacıklar üreteceğini öngördü.
Kanada’daki Waterloo Üniversitesi’nde fizik alanında doktora öğrencisi olan baş yazar Barbara Oda, kara deliklerin tamamen kara olmadığına inanıldığını söyledi. Bunun yerine, Hawking’in keşfettiği gibi radyasyon üretmeleri gerekiyordu.
Kuantum teorisine göre, durağan bir atom enerjisini ancak gerçek bir fotonun elektronlarından birini uyarmasını bekleyerek artırabilir. Bununla birlikte, kuantum alanındaki dalgalanmalar, hızlanan bir atoma gerçek fotonlar gibi görünmek için birikebilir. Hızlanan bir atomun perspektifinden bakıldığında, hepsi onu ısıtacak bir sıcak ışık parçacıkları kalabalığından geçiyor olacak. Unruh etkisinin ısısı açık bir semptom olacaktır.
Bununla birlikte, efekti elde etmek için gereken ivmeler, şu anda mevcut olan herhangi bir parçacık hızlandırıcıdan önemli ölçüde daha fazladır. Mevcut dedektörler için yeterince sıcak bir parıltı üretmek için, bir atomun ışık hızına saniyenin milyonda birinden daha kısa sürede hızlanması gerekir.
Sudhir, bu etkiyi bu kadar kısa sürede gözlemlemek için olağanüstü bir ivme olması gerektiğini de sözlerine ekledi. “Bunun yerine makul bir ivmeye sahip olsaydınız, ölçülebilir bir etki görmek için çok büyük bir süre – evrenin yaşından daha uzun – beklemeniz gerekirdi” diye ekledi.
Bu stratejiyi gerçeğe dönüştürmek zor olacak. Araştırmacılar, bir elektronu mikro ışınla çarparken ışık hızına çıkaracak laboratuvar ölçeğinde bir parçacık hızlandırıcısı yapmayı planlıyorlar. Tespit edilebilirse etkisi ile denemeler yapmayı planlıyorlar.
Waterloo Üniversitesi’nde uygulamalı matematik profesörü olan ortak yazar Achim Kempf, genel görelilik ve kuantum mekaniği teorileri çelişkili olsa da, evrende işlerin nasıl yürüdüğünü açıklayan birleştirici bir teori olması gerektiğini söyledi.
Kempf, bu iki büyük teoriyi birbirine yaklaştırmak için bir yöntem aradıklarını ve bu çalışmanın, denemelere karşı yeni hipotezleri test etmelerine izin vererek bu sonuca ulaşmalarına yardımcı olduğunu da sözlerine ekledi.