Lab-Grown Black Hole dimostra Quantum Entanglement

Jeff Steinhauer, un fisico sperimentale presso il Technion-Israel Institute of Technology di Haifa, ha creato un buco nero nel suo laboratorio.

Certo, non era un vero buco nero - divorava le onde sonore, invece di risucchiare tutta la materia che circonda e distruggere la terra - ma rappresenta la prima volta che gli scienziati hanno osservato un tipo speciale di radiazioni inizialmente teorizzato da Stephen Hawking 42 anni fa. Se Steinhauer può provare che i suoi buchi neri sonori forniscono un'analogia abbastanza vicina al vero affare, questo sarebbe un enorme momento nella nostra comprensione dell'universo fisico.

I buchi neri sono notoriamente difficili da osservare nella vita reale. Ma Steinhauer crede di aver trovato la prossima cosa migliore. È un buco nero di modello che mangia il suono, invece della luce. Usa gli atomi di rubidio superraffreddati a malapena sopra lo zero assoluto e li accelera ad una velocità superiore a quella che può attraversare il suono. Ciò crea una sorta di orizzonte degli eventi, un passato point-of-no-return che il suono non può esistere.

Decenni fa Hawking teorizzava che i buchi neri non fossero veramente neri - emetterebbero una radiazione molto debole quando le coppie di fotoni di antimateria della materia si intrappolano sui lati opposti dell'orizzonte degli eventi. Negli esperimenti di Steinhauer, l'analogo alla radiazione di Hawking è costituito da fononi, che sono unità discrete di suono meccanico quantistico. E, secondo i risultati pubblicati in Fisica della natura, è stato in grado di misurare questa radiazione sonora catturando le correlazioni di fononi su entrambi i lati dell'orizzonte.

Molti nella comunità di fisica sono cautamente ottimisti riguardo alle notizie. Alcuni chiedono la verifica indipendente che gli esperimenti di Steinhauer abbiano realmente dimostrato l'entanglement quantistico predetto da Hawking.

"I grandi risultati hanno bisogno di prove solide", dice Bill Unruh, un fisico dell'Università della British Columbia New Scientist. Unruh fu tra i primi a teorizzare che gli analoghi dei buchi neri potessero essere costruiti nei laboratori e che avrebbero anche mostrato una sorta di radiazione di Hawking. "In ogni caso, considero questo un esperimento molto bello, quello che le persone hanno pensato di fare per 10 anni, ma è il primo a farlo. Il fatto che abbia visto le correlazioni delle emissioni all'orizzonte, sia esso impigliato o meno, è un vero colpo di stato ".

Se confermata, la scoperta sarebbe "un trionfo per Hawking, forse nello stesso senso in cui l'attesa rivelazione del bosone di Higgs era un trionfo per Higgs e compagnia", dice Leonard Susskind, un fisico teorico di Stanford, Natura.