Det er ikke blevet undersøgt, om sorte huller viser noget af kvantefysikkens underlige og smukke adfærd. Superposition er en sådan adfærd, hvor partikler på en kvanteskala kan eksistere i flere tilstande på samme tid.
Ved at køre flere beregninger kan fysikere ved University of Queensland har afsløret de bizarre kvanteegenskaber ved sorte huller – herunder deres tankevækkende evne til at have forskellige masser samtidigt.
Ph.D. kandidat Joshua Foo sagde, "Sorte huller skabes, når tyngdekraften presser en enorm mængde stof utroligt tæt ind i et lille rum og skaber så meget tyngdekraft, at selv lys ikke kan undslippe. Det er et fænomen, der kan udløses af en døende stjerne".
"For sorte huller ville vi se, om de kunne have vildt forskellige masser på samme tid, og det viser sig, at de gør."
For at demonstrere dette skabte holdet en matematisk ramme, der gør os i stand til at "positionere" en partikel uden for et hypotetisk masseoverlejret sort hul. Masse blev set specifikt på, da det er et definerende træk ved et sort hul, og det er sandsynligt, at kvante sorte huller naturligt har masse superposition.
Forskningsmedvejleder Dr. Magdalena Zych sagde, "forskningen styrker formodninger, som er rejst af pionerer inden for kvantefysik".
"Vores arbejde viser, at Jacob Bekensteins meget tidlige teorier - en amerikansk og israelsk teoretisk fysiker, der ydede grundlæggende bidrag til grundlaget for sort hul termodynamik – var på pengene,” sagde hun.
"Han postulerede, at sorte huller kun kan have masser, der har bestemte værdier, det vil sige, at de skal falde inden for bestemte bånd eller forhold - sådan fungerer energiniveauer for et atom, for eksempel."
"Vores modellering viste, at disse overlejrede masser faktisk var i bestemte bestemte bånd eller forhold - som forudsagt af Bekenstein."
"Vi antog ikke, at et sådant mønster gik ind, så det faktum, at vi fandt disse beviser, var ret overraskende."
"The univers afslører for os, at det altid er mere mærkeligt, mystisk og fascinerende, end de fleste af os kunne have forestillet os."
Journal Reference:
- Joshua Foo et al. Kvantesignaturer af sorte huls masse-superpositioner. Phys. Rev. Lett. DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.181301
