ブラックホールの中心部では、私たちが知っている物理学が崩壊します。 重力、空間、時間は複雑に絡み合い、私たちの理解を超えた状況を生み出します。しかし、ブラックホールに行くことができなくても、その一部を地球に持ち込めるかもしれません。ノッティンガム大学の研究チームがこれを行い、超低温のヘリウム超流体中に初めて「量子渦」を生成した。先駆的な実験（ここにリンクします）それは宇宙の最も深い秘密への窓を開く可能性があります。
超流動、-271℃の未知へのダイブ
絶対零度 (-273,15°C) をわずかに超える温度まで冷却された液体ヘリウムの浴槽に浸ることを想像してください。 コスチュームを忘れずにお願いします。 一度「浸す」と、物質が奇妙で素晴らしい方法で動作し、常識を覆す量子特性を獲得することがわかります。そして、研究者らが「ミニ ブラック ホール」を作成したのはまさにこのような極限状態でした。それは、超流体内の渦巻き、あらゆるものを引きずり込む量子竜巻です。
それは簡単ではありませんでした。これらの温度では、ヘリウムは大きな渦の形成に対する生来の抵抗力を発現し、広がる傾向のある無数の小さな「量子」に断片化することを好みます。この障害を克服するために、チームはこれらの量子数万をコンパクトな物体に閉じ込める必要があり、その結果、量子流体の領域に記録的な強度の渦巻き流が生じました。
時空が踊り始めるとき (超流動の中で)
この実験はブラックホールと何の関係があるのでしょうか?まあ、あなたが思っている以上に。アインシュタインの一般相対性理論によれば、ブラックホールは単なる巨大な物体ではなく、時空の実際の歪みです。そして、ブラック ホールが回転すると、「フレーム ドラッグ」または「レンズ サーリング効果」と呼ばれる効果で、宇宙の構造そのものを引きずります。
そして、研究者たちが量子トルネードで再現することに成功したのは、まさにこの奇妙な宇宙のバレエです。実際、超流動体の表面に生成される小さな波は、回転するブラック ホールの重力が周囲の時空に影響を与える様子を模倣しています。 新たな研究の可能性への道を開く、魅力的な類似点。
量子ミラーを通して
タイトルに止まらずにこれらの記事を読む人なら誰でもよく知っていることですが、ヘリウム渦は本物のブラックホールではないことを明確にしたいと思います。それは私たちを事象の地平線に吸い込んだり、特異点に押しつぶしたりすることはありません。しかし、それはモデルであり、私たちが宇宙の最もエキゾチックな現象のいくつかを見つめることができるレンズです。
彼はそれを上手に説明してくれる シルケ・ヴァインフルトナー、実験が行われたブラックホール研究所のリーダー：
今回、私たちの最も洗練された実験により、研究を次のレベルに引き上げました。これにより、天体物理学のブラック ホールの周りの湾曲した時空で量子場がどのように動作するかを予測できるようになります。
翻訳してみようかな？この量子竜巻は私たちの鏡であるアリス、物理法則が想像を絶する方法で曲がりくねる世界への入り口である可能性があります。昨日まで、私たちは探検することを夢見ることしかできなかった世界。
一度に一歩
私たちはまだ旅の始まりにすぎません。ノッティンガム実験は、湾曲した時空における量子物理学のシミュレーションに向けた最初の先駆的な一歩です。本物のブラックホールの重力の変動をすべて実験室で再現できるようになるまでには、数年、おそらく数十年かかるでしょう。橋の下を大量の超流体が通過することになる。
しかし、たとえどんなに長い旅であっても、すべては一歩から始まります。そしてこの最初の一歩は、私たちが可能だと考えていた限界をすでに超えています。私たちは未知のものをその目で見ることができ、おそらくそれを理解し始めることができます。
おそらくいつの日か、これらの宇宙の巨人のすべての謎と驚異を小規模に再現して、本物の「試験管内のブラックホール」を作成できるようになるでしょう。おそらく私たちは、出来事の地平線の端で踊りながら、時空の流れをナビゲートすることを学ぶでしょう。
無限の彼方へ、そうでしょう？
