Rétro-réaction observée pour la première fois dans une simulation de trou noir de réservoir d’eau – Technoguide

Les scientifiques ont révélé de nouvelles connaissances sur le comportement des trous noirs grâce à des recherches qui démontrent comment un phénomène appelé réaction inverse peut être simulé.

L’équipe de l’Université de Nottingham a utilisé sa simulation d’un trou noir, impliquant un réservoir d’eau spécialement conçu, pour cette dernière recherche publiée dans Physical Review Letters. Cette étude est la première à démontrer que l’évolution des trous noirs résultant des champs qui les entourent peut être simulée dans une expérience de laboratoire.

Les chercheurs ont utilisé un simulateur de réservoir d’eau constitué d’un vortex drainant, comme celui qui se forme lorsque vous tirez sur le bouchon du bain. Cela imite un trou noir car une vague qui s’approche trop du drain est entraînée dans le trou de prise, incapable de s’échapper. Des systèmes comme ceux-ci sont devenus de plus en plus populaires au cours de la dernière décennie comme moyen de tester les phénomènes gravitationnels dans un environnement de laboratoire contrôlé. En particulier, le rayonnement de Hawking a été observé dans une expérience de trou noir analogique impliquant l’optique quantique.

En utilisant cette technique, les chercheurs ont montré pour la première fois que lorsque des ondes sont envoyées dans un trou noir analogique, les propriétés du trou noir lui-même peuvent changer considérablement. Le mécanisme sous-jacent à cet effet dans leur expérience particulière a une explication remarquablement simple. Lorsque les vagues se rapprochent du drain, elles poussent efficacement plus d’eau dans le trou du bouchon, ce qui diminue la quantité totale d’eau contenue dans le réservoir. Il en résulte une modification de la hauteur de l’eau, qui dans la simulation correspond à une modification des propriétés du trou noir.

L’auteur principal, chercheur postdoctoral, le Dr Sam Patrick, de la School of Mathematical Sciences de l’Université de Nottingham, explique: «Pendant longtemps, on ne savait pas si la réaction en retour entraînerait des changements mesurables dans les systèmes analogiques où le flux de fluide est entraîné, car par exemple, en utilisant une pompe à eau. Nous avons démontré que les trous noirs analogiques, comme leurs homologues gravitationnels, sont intrinsèquement des systèmes à réaction inverse. Nous avons montré que les vagues se déplaçant dans une baignoire drainante poussent l’eau dans le trou du bouchon, modifiant considérablement la vitesse de vidange et par conséquent changeant le attraction gravitationnelle effective du trou noir analogique.

Ce qui était vraiment frappant pour nous, c’est que la contre-réaction est suffisamment importante pour que la hauteur de l’eau dans tout le système baisse tellement que vous pouvez la voir à l’œil nu! C’était vraiment inattendu. Notre étude ouvre la voie à la recherche expérimentale des interactions entre les ondes et les espaces-temps qu’elles traversent. Par exemple, ce type d’interaction sera crucial pour étudier l’évaporation des trous noirs en laboratoire. “

La recherche sur les trous noirs à l’Université de Nottingham a récemment reçu une augmentation de 4,3 millions de livres sterling pour un projet de trois ans qui vise à fournir des informations supplémentaires sur la physique de l’univers primitif et des trous noirs.

L’équipe de recherche utilisera des simulateurs quantiques pour imiter les conditions extrêmes de l’univers primitif et des trous noirs. L’équipe de Nottingham utilisera un nouveau laboratoire d’État pour mettre en place un nouveau système optomécanique hybride superfluide pour imiter les processus de trou noir quantique en laboratoire.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Université de Nottingham. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

.

Lire plus

A propos Technoguide

Voir aussi

Construire des réseaux ne suffit pas pour étendre le haut débit rural

Les subventions publiques pour la construction de réseaux à large bande ruraux pourraient ne pas …

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Défiler vers le haut