ynopsis: Creating Hawking Radiation

ynopsis: Creating Hawking Radiation in the Lab?

Synopsis Image
Université Paris Diderot-Paris 7
Spontaneous quantum emission from analog white holes in a nonlinear optical medium
Stefano Finazzi and Iacopo Carusotto
Phys. Rev. A 89, 053807 (2014)
Published May 8, 2014
Researchers would love to be able to observe the inner workings of black holes, but the measurable information escaping from them is scant. Theory says, for instance, that the Hawking radiation they might release would be so faint that it would disappear in the cosmic microwave background. However, a similar phenomenon could be observed in laboratory analogs of black holes, based on wave phenomena described by the same equations. Writing in Physical Review A, Stefano Finazzi at Université Paris Diderot-Paris 7, France, and Iacopo Carusotto at the University of Trento, Italy, analyze recent controversial claims of Hawking-radiation detection in optical experiments. Their analysis clarifies why such claims are not yet conclusive and suggests how improved experiments may deliver an unequivocal signature of Hawking radiation.

Optical analogs of black holes are based on the idea that event horizons can occur when a short laser pulse propagates in a nonlinear medium, modifying its index of refraction in the same way that gravity changes spacetime. In this situation, the leading edge of the pulse could correspond to a black hole horizon (no light can escape it), while the trailing edge to a white hole horizon (a boundary that nothing can enter). Both horizons would be associated with the emission of radiation bearing the characteristics of Hawking radiation: correlated photon pairs, one inside and one outside the horizon. Focusing on the white hole horizon, the authors show the calculated emission agrees qualitatively with that observed in previous experiments, but the detailed analysis indicates that several competing effects could lead to similar experimental signatures. The researchers suggest that an ultimate proof of Hawking radiation could be gathered by measuring the nonclassical correlations between the emitted photons. – Matteo Rini

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ynopsis: สร้างรังสีฮอว์คิงใน?

รูปข้อสรุป
Université ปารีสปารีส Diderot 7
ควอนตัมอยู่เล็ดรอดจากหลุมขาวแบบแอนะล็อกในสื่อออปติคอลไม่เชิงเส้น
สเตฟาโน Finazzi และ Iacopo Carusotto
นับย้อนหลัง A 89, 053807 (2014)
ตีพิมพ์เมื่อ 8 พฤษภาคม 2014
ชอบนักวิจัยเพื่อให้สามารถปฏิบัติงานภายในของหลุมดำ แต่ข้อมูลวัดที่หลบหนีจากพวกเขาจะไม่เพียงพอ ทฤษฎีกล่าวว่า เช่น ว่า รังสีคิงอาจนำออกใช้จะเบาดังนั้นว่า มันจะหายไปในฉากหลังไมโครเวฟคอสมิค อย่างไรก็ตาม สามารถสังเกตปรากฏการณ์คล้ายในปฏิบัติ analogs ของหลุมดำ ตามปรากฏการณ์คลื่นโดยสมการเดียวกัน เขียนตรวจทานจริง A สเตฟาโน Finazzi ที่ Université ปารีส 7 Diderot-ปารีส ฝรั่งเศส และ Iacopo Carusotto ที่ในมหาวิทยาลัยของซอโต้ อิตาลี วิเคราะห์อ้างแย้งล่าสุดของการตรวจสอบรังสีคิงในทดลองแสง นักวิเคราะห์ชี้แจงเหตุร้องเรียนดังกล่าวยังไม่ข้อสรุป และแนะนำวิธีปรับปรุงทดลองอาจส่งลายเซ็นการ unequivocal ของฮอว์คิงรังสีได้

แสง analogs ของหลุมดำขึ้นอยู่กับความคิดที่ว่า ฮอลิซันส์เหตุการณ์จะเกิดขึ้นเมื่อพัลส์เลเซอร์ระยะแพร่กระจายในสื่อไม่เชิงเส้น ปรับการหักเหของดัชนีในลักษณะเดียวกันว่า แรงโน้มถ่วงเปลี่ยน spacetime ในสถานการณ์นี้ ชั้นของชีพจรอาจตรงกับฟ้าหลุมดำที่ (ไฟไม่สามารถหนีมัน), ในขณะที่ขอบ trailing ไปขอบฟ้ารูสีขาว (ขอบที่ไม่ต้องการ) ฮอลิซันส์ทั้งสองจะเกี่ยวข้องกับมลพิษของรังสีเรืองลักษณะของฮอว์คิงรังสี: correlated คู่โฟตอน ด้านหนึ่ง และหนึ่งอยู่นอกขอบเขตการ เน้นขอบเขตของหลุมขาว ดูผู้สร้างมลพิษคำนวณตกลงกับทดลองก่อนหน้านี้ที่พบใน qualitatively แต่การวิเคราะห์รายละเอียดบ่งชี้ว่า ผลกระทบการแข่งขันหลายอย่างอาจทำลายเซ็นทดลองคล้ายกัน นักวิจัยแนะนำว่า มีหลักฐานที่ดีที่สุดของรังสีคิงสามารถรวบรวม โดยการวัดความสัมพันธ์ nonclassical ระหว่าง emitted photons – Matteo Rini

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ynopsis: การสร้างฮอว์คิงรังสีใน Lab? เรื่องย่อภาพUniversité Paris Diderot ปารีส 7 ปล่อยควอนตัมที่เกิดขึ้นเองจากหลุมสีขาวแบบอะนาล็อกในกลางแสงเชิงสเตฟาโน Finazzi และ Iacopo Carusotto สรวง รายได้ 89, 053,807 (2014) เผยแพร่ 8 พฤษภาคม 2014 นักวิจัยจะรักที่จะสามารถที่จะสังเกตเห็นการทำงานภายในของหลุมดำ แต่ข้อมูลที่สามารถวัดได้หลบหนีจากพวกเขาเป็นเพียง ทฤษฎีกล่าวว่าเช่นว่ารังสีฮอว์คิงที่พวกเขาอาจจะปล่อยลมเพื่อที่ว่ามันจะหายไปในไมโครเวฟพื้นหลัง แต่เป็นปรากฏการณ์ที่คล้ายกันจะได้รับการตั้งข้อสังเกตใน analogs ห้องปฏิบัติการของหลุมดำที่อยู่บนพื้นฐานของปรากฏการณ์คลื่นอธิบายโดยสมการเดียวกัน การเขียนในการทบทวนทางกายภาพ, สเตฟาโน Finazzi ที่Université Paris Diderot ปารีส 7, ฝรั่งเศสและ Iacopo Carusotto ที่มหาวิทยาลัยเตรน, อิตาลี, วิเคราะห์เรียกร้องความขัดแย้งที่ผ่านมาของการตรวจสอบรังสีฮอว์คิง-ในการทดลองแสง การวิเคราะห์ของพวกเขาอธิบายว่าทำไมเรียกร้องดังกล่าวยังไม่ได้ข้อสรุปและแสดงให้เห็นวิธีการทดลองที่ดีขึ้นอาจส่งมอบลายเซ็นที่ชัดเจนของรังสีฮอว์คิงanalogs ออฟติคอลของหลุมดำจะขึ้นอยู่กับความคิดที่ว่าขอบฟ้าเหตุการณ์จะเกิดขึ้นเมื่อเลเซอร์ชีพจรสั้นแพร่กระจายในสื่อที่ไม่เป็นเชิงเส้นที่ การปรับเปลี่ยนดัชนีการหักเหในทางเดียวกันว่าแรงโน้มถ่วงการเปลี่ยนแปลงของกาลอวกาศ ในสถานการณ์เช่นนี้ขอบชั้นนำของชีพจรจะตรงกับเส้นขอบฟ้าหลุมดำ (แสงไม่สามารถหนีมัน) ในขณะที่ขอบขอบฟ้าหลุมสีขาว (ขอบว่าไม่มีอะไรที่สามารถป้อน) ขอบฟ้าทั้งสองจะได้รับการที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยรังสีที่มีลักษณะของรังสีฮอว์คิง: ความสัมพันธ์คู่โฟตอนหนึ่งภายนอกและภายในขอบฟ้า มุ่งเน้นไปที่ขอบฟ้าหลุมสีขาวผู้เขียนแสดงให้เห็นการปล่อยคำนวณตกลงที่มีคุณภาพที่พบในการทดลองก่อนหน้านี้ แต่รายละเอียดการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าผลการแข่งขันหลายอาจนำไปสู่การทดลองที่คล้ายกันลายเซ็น นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าหลักฐานที่ดีที่สุดของรังสีฮอว์คิงจะถูกรวบรวมโดยการวัดความสัมพันธ์ระหว่าง nonclassical โฟตอนที่ปล่อยออกมา - มัตเตโอซินเดอ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ynopsis : สร้างฮอว์คิงรังสีในห้องแล็บ ?

เรื่องย่อภาพ

7 มหาวิทยาลัย จากปารีส ดีเดอโรปารีสธรรมชาติควอนตัมสารมลพิษจากอนาล็อกสีขาวหลุมในเส้นแสงปานกลาง สเตฟาโน่ และ carusotto

finazzi iacopo ว. . บาทหลวง เป็น 89 , 053807 ( 2014 )
ที่ 8 พฤษภาคมนักวิจัย 2014
รักจะสามารถสังเกตผลงานภายในของหลุมดำแต่ได้ข้อมูลการหลบหนีจากพวกเขาขาดแคลน ทฤษฎีกล่าวว่า , เช่น , ว่าพวกเขาจะปล่อย รังสีฮอว์คิงก็เป็นลมที่มันจะหายไปในพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิก อย่างไรก็ตาม ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันสามารถสังเกตได้ในห้องปฏิบัติการที่มีหลุมดำขึ้นอยู่กับคลื่นปรากฏการณ์ที่อธิบายโดยสมการเดียวกัน การเขียนในการตรวจสอบทางกายภาพ ,สเตฟาโน่ finazzi ที่มหาวิทยาลัย จากปารีส ดีเดอโรปารีส 7 , ฝรั่งเศส และ iacopo carusotto ที่ University of Trento , อิตาลี , วิเคราะห์ล่าสุดแย้งอ้างกิง ตรวจจับรังสีในการทดลองเชิงแสง การวิเคราะห์ของพวกเขาชี้แจงว่าทำไมการเรียกร้องดังกล่าวจะไม่ได้ข้อสรุป และเสนอวิธีการปรับปรุงการทดลองอาจส่งมอบลายเซ็นชัดเจนของฮอว์คิงรังสี .

ซึ่งแสงของหลุมดำจะขึ้นอยู่กับความคิดที่ว่าขอบฟ้าเหตุการณ์สามารถเกิดขึ้นเมื่อชีพจรเลเซอร์สั้นแพร่กระจายในเส้นกลาง การปรับเปลี่ยนดัชนีของการหักเหของแสงในลักษณะเดียวกับที่เปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วงกาลอวกาศ ในสถานการณ์นี้ ขอบชั้นนำของชีพจรจะสอดคล้องกับขอบฟ้าของหลุมดำ ( ไม่มีแสงสามารถหนีมันได้ )ในขณะที่ตามขอบให้ขอบฟ้าหลุมขาว ( เขตแดนที่ไม่มีอะไรสามารถระบุ ) ทั้งขอบเขตจะเกี่ยวข้องกับการแผ่รังสีที่มีลักษณะของฮอว์คิงรังสี : ความสัมพันธ์โฟตอนคู่ หนึ่ง ภายใน และ ภายนอกขอบฟ้า เน้นบนขอบฟ้า หลุมขาวผู้เขียนได้แสดงการคำนวณการปล่อยตกลงคุณภาพกับที่พบในการทดลองก่อนหน้านี้ แต่การวิเคราะห์รายละเอียด พบว่า ผลการแข่งขันหลายอาจนำไปสู่ลายเซ็นทดลองที่คล้ายกัน นักวิจัยแนะนำว่า มีหลักฐานที่ดีที่สุดของฮอว์คิงรังสีจะถูกรวบรวมโดยการวัดความสัมพันธ์ nonclassical ระหว่างปล่อยโฟตอน . และ Rini ดิ มัตเตโอ