物理学家在实验室模拟了一个黑洞，然后它开始发光：

黑洞的合成模拟可以告诉我们一两件关于理论上由真实事物发出的难以捉摸的辐射的事情。

使用单文件中的原子链来模拟黑洞的事件视界一个黑洞，一组物理学家观察到相当于我们所说的霍金辐射——由黑洞时空断裂引起的量子涨落扰动产生的粒子。

他们说，这可能有助于解决描述宇宙的两个目前不可调和的框架之间的张力：广义相对论，它将引力的行为描述为一个称为时空的连续场；和量子力学，它使用概率数学来描述离散粒子的行为。

为了建立一个可以普遍应用的统一量子引力理论，这两个互不相容的理论需要找到一种方法以某种方式相处.

这就是黑洞出现的地方——可能是最奇怪的，宇宙中最极端的物体。这些大质量物体的密度非常大，以至于在距离黑洞质心一定距离内，宇宙中没有任何速度足以逃逸。甚至不是光速。

这个距离根据黑洞的质量而变化，被称为事件视界。一旦一个物体越过它的边界，我们只能想象会发生什么，因为没有任何东西返回关于它命运的重要信息。

但在 1974 年，史蒂芬·霍金提出，由事件视界引起的量子涨落中断会导致一种与热辐射非常相似的辐射类型。

如果这种霍金辐射存在，它太微弱了，我们还无法检测到。有可能我们永远无法将它从嘶嘶作响的宇宙静电中筛选出来。但我们可以通过在实验室环境中创建黑洞模拟物来探测它的特性。

这在之前已经完成，但在去年发表的一项研究中，由阿姆斯特德大学的 Lotte Mertens 领导在荷兰，研究人员做了一些新的事情。

一维原子链作为电子从一个位置“跳跃”到另一个位置的路径。通过调整这种跳跃发生的难易程度，物理学家可以使某些特性消失，有效地创造一种事件视界，干扰电子的波状性质。

这个的影响该团队表示，假事件视界产生的温度升高符合等效黑洞系统的理论预期，但前提是链条的一部分延伸到事件视界之外。

这可能意味着粒子纠缠跨越视界的辐射有助于产生霍金辐射。

模拟的霍金辐射仅在一定范围内的跳跃幅度内是热辐射，并且在模拟开始时模拟一种被认为是“平坦”的时空’.

这表明霍金辐射可能只是热辐射情况的范围，以及何时由于引力导致时空扭曲发生变化。

目前尚不清楚这对量子引力意味着什么，但该模型提供了一种研究霍金辐射出现的方法在不受黑洞形成的狂野动力学影响的环境中。研究人员说，而且由于它非常简单，可以在广泛的实验装置中发挥作用。

“这可以为探索引力之外的基本量子力学方面开辟一个场所和弯曲时空在各种凝聚态物质设置中，”研究人员在他们的论文中解释道。

该研究发表在 Physical Review Research 上。

本文的早期版本发表在2022 年 11 月。