Para ilmuwan menciptakan lubang hitam yang dikembangkan di laboratorium untuk menguji salah satu teori fisikawan Stephen Hawking. Seberapa besar?
Dikutip dari LiveScience, teori Hawking mengungkapkan lubang hitam harus memancarkan pancaran cahaya radiasi dari partikel virtual yang muncul secara acak di dekat batasnya.
Para peneliti menemukan sebagian besar partikel cahaya atau foton, seharusnya dihasilkan di sekitar tepian sang ‘monster kosmik’ ini. Tim menerbitkan temuan mereka pada 8 November di jurnal Physical Review Research.
Eksperimen dibuat dengan menggunakan rantai atom single-file chain untuk mensimulasikan cakrawala peristiwa lubang hitam.
Menurut teori medan kuantum, tidak ada yang namanya ruang hampa kosong. Ruang malah dipenuhi dengan getaran kecil yang jika diberi energi yang cukup, secara acak meledak menjadi partikel virtual.
Pada 1974, Stephen Hawking meramalkan gaya gravitasi ekstrem yang dirasakan di depan lubang hitam akan memunculkan foton dengan cara ini.
Gravitasi menurut teori relativitas umum Einstein dapat mendistorsi ruang dan waktu, sehingga medan kuantum semakin melengkung semakin dekat dengan tarikan gravitasi yang sangat besar dari singularitas lubang hitam.
Karena ketidakpastian dan keanehan mekanika kuantum, pelengkungan ini menciptakan kantong-kantong yang tidak rata dengan waktu gerak yang berbeda dan lonjakan energi selanjutnya di seluruh medan.
Ketidakcocokan energi inilah yang membuat partikel virtual muncul dari pinggiran lubang hitam, sebelum memusnahkan dirinya sendiri untuk menghasilkan cahaya redup yang disebut radiasi Hawking.
Dalam skala atom
Dengan tidak adanya lubang hitam yang nyata, fisikawan mulai mencari radiasi Hawking dalam percobaan yang mensimulasikan kondisi ekstrim.
Pada 2021, para ilmuwan menggunakan baris satu dimensi dari 8.000 atom elemen rubidium yang sangat dingin dan terkurung laser, logam lunak, untuk membuat partikel virtual dalam bentuk eksitasi seperti gelombang di sepanjang rantai.
Sekarang, eksperimen rantai atom lain telah mencapai prestasi serupa, kali ini dengan menyetel kemudahan di mana elektron dapat melompat dari satu atom ke atom berikutnya, menciptakan versi sintetis dari cakrawala peristiwa pembengkokan ruang-waktu lubang hitam.
Setelah mensimulasikan para peneliti mencatat lonjakan suhu dalam rantai, hasil yang meniru radiasi infra merah yang dihasilkan di sekitar lubang hitam.
Temuan ini menunjukkan radiasi Hawking dapat muncul sebagai efek keterikatan kuantum antara partikel yang diposisikan di kedua sisi cakrawala peristiwa.
Menariknya, efek radiasi hanya muncul ketika amplitudo lompatan bertransisi dari beberapa konfigurasi ruang-waktu ke konfigurasi yang melengkung.
Hal ini menunjukkan radiasi Hawking memerlukan perubahan konfigurasi energi spesifik ruang-waktu untuk menghasilkan radiasi.
Karena distorsi gravitasi kuat yang dihasilkan oleh lubang hitam tidak ada dalam model, tetapi tetap menawarkan kilasan menggoda pada fisika yang belum dijelajahi sebelumnya.
(can/arh)
[Gambas:Video CNN]
Sumber: www.cnnindonesia.com
