物理学家在实验室模拟了一个黑洞，然后它开始发光。

一个黑洞模拟可以告诉我们一两件事，关于理论上由真实物体发射的难以捉摸的辐射。

一组物理学家在 2022 年使用单列原子链来模拟黑洞的事件视界，观察到了我们所说的等价物霍金辐射？黑洞时空断裂引起的量子涨落扰动产生的粒子。

他们说，这可能有助于解决目前描述宇宙的两个不可调和的框架之间的紧张关系：广义相对论，它将重力的行为描述为称为时空的连续场；和量子力学，它使用概率数学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，这两种不相溶的理论需要找到一种相处的方法。

这是哪里黑洞进来吗？可能是宇宙中最奇怪、最极端的物体。这些巨大物体的密度如此之大，以至于在距黑洞质心一定距离内，宇宙中没有足够的速度足以逃逸。连光速都没有。

那个距离，变化的取决于黑洞的质量，称为事件视界。一旦一个物体跨越了它的边界，我们只能想象会发生什么，因为没有任何东西返回有关其命运的重要信息。但在 1974 年，史蒂芬·霍金提出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。

如果霍金辐射存在，那么它太微弱了，我们还无法探测到。我们可能永远无法将其从宇宙的嘶嘶静电中筛选出来。但我们可以探究其性质通过创建黑洞类似物在实验室环境中。

此前已经有人这样做过，但在 2022 年 11 月，由荷兰阿姆斯特丹大学 Lotte Mertens 领导的团队尝试了一些新的东西。

一维原子链作为路径电子从一个位置“跳跃”到另一个位置。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，从而有效地创建一种干扰电子波状性质的事件视界。

研究小组表示，这种假事件视界的影响导致温度升高，符合等效黑洞系统的理论预期，但只有当链条的一部分延伸到事件视界之外时。

这可能意味着纠缠跨越事件视界的粒子有助于产生霍金辐射。

模拟的霍金辐射仅在一定范围的跳跃幅度内是热辐射，并且是通过模拟一种被认为是“平坦”的时空开始的模拟。这表明霍金辐射可能只在一定范围内，并且当时空扭曲由于重力而发生变化时才是热辐射。

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在不受黑洞形成的狂野动力学影响的环境中出现的方法。研究人员表示，由于它非常简单，因此可以在各种实验装置中发挥作用。

“这可以为探索各种凝聚态物质环境中的基本量子力学以及重力和弯曲时空提供一个场所，”研究人员写道。

该研究发表于物理评论研究。

本文的一个版本于 2022 年 11 月首次发布。