Er is niet onderzocht of zwarte gaten een deel van het vreemde en mooie gedrag van de kwantumfysica vertonen. Superpositie is zo'n gedrag waarbij deeltjes op kwantumschaal tegelijkertijd in meerdere toestanden kunnen bestaan.
Door verschillende berekeningen uit te voeren, hebben natuurkundigen van de Universiteit van Queensland hebben de bizarre kwantumeigenschappen van zwarte gaten onthuld – inclusief hun verbijsterende vermogen om tegelijkertijd verschillende massa’s te hebben.
Ph.D. kandidaat Joshua Foo zei: "Zwarte gaten ontstaan wanneer de zwaartekracht een enorme hoeveelheid materie ongelooflijk dicht in een kleine ruimte perst, waardoor er zoveel zwaartekracht ontstaat dat zelfs licht niet kan ontsnappen. Het is een fenomeen dat kan worden veroorzaakt door een stervende ster. '
“Voor zwarte gaten wilden we zien of ze tegelijkertijd enorm verschillende massa’s konden hebben, en dat blijkt ook zo te zijn.”
Om dit aan te tonen heeft het team een wiskundig raamwerk gecreëerd dat ons in staat stelt een deeltje buiten een hypothetisch, door massa gesuperponeerd zwart gat te ‘positioneren’. Er is specifiek gekeken naar massa, omdat dit een bepalend kenmerk is van een zwart gat, en het aannemelijk is dat kwantumzwarte gaten van nature massa hebben. superpositie.
Onderzoek co-promotor Dr. Magdalena Zych zei, “Het onderzoek versterkt de vermoedens van pioniers van kwantumfysica. '
“Ons werk laat zien dat de zeer vroege theorieën van Jacob Bekenstein – een Amerikaanse en Israëlische theoretisch natuurkundige die fundamentele bijdragen leverden aan de basis van thermodynamica van zwarte gaten – waren op het geld,” zei ze.
“Hij postuleerde dat zwarte gaten alleen massa’s kunnen hebben die bepaalde waarden hebben, dat wil zeggen dat ze binnen bepaalde banden of verhoudingen moeten vallen – dit is bijvoorbeeld hoe de energieniveaus van een atoom werken.”
“Onze modellering toonde aan dat deze gesuperponeerde massa’s zich in feite in bepaalde bepaalde banden of verhoudingen bevonden – zoals voorspeld door Bekenstein.”
“We gingen er niet van uit dat een dergelijk patroon zich zou voordoen, dus het feit dat we dit bewijs vonden was behoorlijk verrassend.”
"De universum onthult ons dat het altijd vreemder, mysterieuzer en fascinerender is dan de meesten van ons zich hadden kunnen voorstellen.”
Journal Reference:
- Joshua Foo et al. Kwantumsignaturen van massasuperposities van zwarte gaten. Phys. Lett. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.129.181301
