Дослідники теоретично довели, як відтворити властивості чорної діри. Для реалізації проекту потрібен один з найпростіших матеріалів на Землі – графен.
Попри те, що багато хто висловлює побоювання з приводу експериментів з чорними дірами – фізики активно продовжують роботу у цьому напрямку. Відкидаючи роздуті «небезпеки для людства» подібних досліджень, варто врахувати, що вивчення особливостей чорних дір може вирішити одні з найголовніших завдань сучасної фізики та підтвердити теорії квантової механіки.
Черговий крок в сторону «ризикованих» відкриттів зробили вчені з передових університетів світу. Як пише Phys.org, Анффані Чен та співавтори дослідження з Канади, Ізраїлю, Великобританії та США нещодавно опублікували доповідь про квантову графенову голограму в журналі PhysicalReviewLetters.
Теоретичний експеримент став можливий завдяки застосуванню магнітного поля до маленької луски графена неправильної форми. Вплив магнітного поля в парі з властивостями двохмірної модифікації вуглецю (графена) відтворює просторову структуру та характерні властивості чорної діри, але в набагато меншій, малорозмірній системі.
«Ми доводимо, що звичний і добре вивчений матеріал – графен – може вести себе по-новому, абсолютно вражаюче, за певних умов», – розповів Phys.org професор фізики Університету Британської Колумбії, один з авторів дослідження Марсел Франц.
«Зокрема, електрони в нанорозмірній лускі графена з хаотичними краями, при впливі магнітного поля, змогли втілити так звану модель Сачдева-Йе-Китаєва (SYK)».
Фізики пояснюють – модель SYK дозволяє представити повнорозмірну систему, таку як тимчасово-просторовий вимір чорної діри, у малорозмірній – тимчасово-просторовому вимірі електронів графена.
Відтворена модель може повторювати характерні властивості чорної діри, враховуючи поширення квантового хаосу. Але, на відміну від інших систем, які пропонували для демонстрації моделі SYK, використання графена не вимагає передових технологій виготовлення та дозволяє відтворити систему за допомогою існуючих засобів.
У статті зазначено, що, для створення малорозмірної голограми чорної діри, графенова луска має бути неправильної форми, щоб функції електронних хвиль мали випадкову просторову структуру.
«Зараз ми вивчаємо транспортувальні властивості графенової луски в режимі моделі SYK» – пояснює професор Франц. «У більш широкому сенсі, ми сподіваємося, що наші теоретичні результати мотивують дослідників для вивчення графенової луски з подальшою реалізацією фізики моделі SYK. Ми готові надати теоретичну підтримку будь-яким подібним спробам».
Модель Сачдева-Йе-Китаєва або SYK – це запропонована на початку 90-х конструкція індійського та китайського фізиків Сабера Сачдева і Джінву Йе, яку в 2015-му допрацював російсько-американський вчений Олексій Китаєв.Зараз, SYK є унікальною для фізики моделлю простої квантової голографії, яка об’єднує гравітацію та квантову теорію.
На відміну від попередніх досліджень, SYK грунтується не на теорії Великого Вибуху, а на концепції «квантової рідини», взаємодія частинок якої, нібито, і призвела до створення світу. Заснована на малорозмірній голографічній концепції, ця модель пропонує переконливі математичні розрахунки, ідейні схеми та точні аналітичні рішення.
