Найден способ обнаружить излучение вакуума

Исследователи разработали устройство, способное фиксировать пары фотонов, которые возникают из вакуума и исчезают так быстро, что заметить их при помощи стандартных методов не удается

Точная природа черных дыр ставилась под сомнение с тех пор, как общая теория относительности Альберта Эйнштейна описала возможность их существования. Среди самых известных открытий было предсказание английского физика Стивена Хокинга о том, что черные дыры на самом деле могут испускать фотоны, которые образуются на краю этого объекта.

Параллельно физики исследовали свойства вакуума. В начале 1970-х годов, когда Хокинг описывал, как свет может избежать гравитационного притяжения черной дыры, канадский физик Уильям Унру предположил, что имеющий достаточную скорость фотоприемник может «видеть» свет в вакууме. Новое исследование физиков сочетает в себе обе эти теории, подробно описывая способ получения и обнаружения света, который ранее считался ненаблюдаемым.

По словам авторов, полученные в ходе исследования результаты свидетельствуют о способности света возникать из вакуума. В классической физике вакуум рассматривается как отсутствие материи, света и энергии. В квантовой физике вакуум не так уж пуст — он заполнен фотонами, которые то появляются, то исчезают. Однако такой свет практически невозможно измерить. Поскольку в теории физики показали, что наблюдение света в вакууме возможно, ученые также решили найти способ обнаружения фотонов на практике.

Авторы новой работе предсказали, что дефекты на основе азота в быстро ускоряющейся алмазной мембране могут привести к обнаружению таких фотонов. В предлагаемом эксперименте синтетический алмаз размером с почтовую марку, содержащий детекторы света на основе вакансий азота, подвешен в переохлажденной металлической коробке, которая создает вакуум. Мембрана ускоряется до огромной скорости и начинает «видеть» пары фотонов, образующиеся из пустого пространства.

Статья об открытии опубликована в журнале Communications Physics.