Para saintis dari Princeton telah mencipta microchip unik yang mampu mensimulasikan struktur ruang-waktu di dalam lubang hitam atau alam semesta dua dimensi miniatur. Hasil percubaan pertama dengan peranti ini disajikan dalam jurnal Nature.
“Komputer biasa, pada dasarnya, tidak dapat menghitung tingkah laku bahan dan sistem kuantum yang kompleks. Kami cuba membuat peranti yang menjadikan alam melakukan pengiraan ini untuk kami. Cip ini akan membolehkan kita memikirkan bagaimana kita dapat 'membina' mekanik kuantum ke ruang melengkung, "kata Alicia Kollar dari Princeton University (USA). Lubang hitam biasa dan supermasif mempunyai graviti yang kuat sehingga tidak dapat diatasi tanpa melebihi kecepatan cahaya. Tidak ada benda atau radiasi yang dapat melarikan diri dari luar kesan lubang hitam, yang disebut "cakrawala peristiwa". Apa yang berlaku di luar cakrawala peristiwa tetap menjadi misteri dan menjadi topik kontroversi di kalangan ahli fizik. Sebilangan besar saintis percaya bahawa kita, pada dasarnya, tidak dapat melihat ke dalam lubang hitam dan mengkaji strukturnya,kerana ini akan membawa kepada akibat yang sangat tidak menyenangkan - dalam kes ini, kita tidak akan dapat "mendamaikan" teori relativiti dan mekanik kuantum Einstein.
Walaupun begitu, lubang hitam ada, dan tingkah laku dan keberadaannya mesti dijelaskan. Baru-baru ini, ahli fizik mula percaya bahawa lubang hitam sebenarnya bukan objek tiga dimensi, tetapi objek dua dimensi, sejenis "hologram" kosmik.
Teori ini dan persamaan yang menggambarkannya dikemukakan pada akhir 1990-an oleh dua ahli kosmologi terkenal - Juan Maldasena dari Universiti Princeton dan Gerard 't Hooft dari Universiti Utrecht.
Mereka menyatakan bahawa ruang-waktu di dalam lubang hitam tidak "rata" di alam, seperti di Alam Semesta di sekitarnya, tetapi memiliki kelengkungan negatif yang tetap. Secara sederhana, ia serupa dengan geometri dengan pelana atau bola terbalik dan direka sedemikian rupa sehingga "pinggir", tepi dalam cakrawala peristiwa, sama jauh dari titik di dalam lubang hitam.
Seperti yang dicatat oleh Collard, menguji teori ini, serta idea saintifik lain yang menggunakan ruang Lobachevsky, rumit oleh kenyataan bahawa tingkah laku zarah dan objek lain di ruang sedemikian hampir mustahil untuk dikira.
Para saintis dari Princeton telah menyelesaikan masalah ini dengan membuat "simulator lubang hitam" jenis pertama, menggunakan penjana gelombang mikro miniatur, dan juga cip khas di mana banyak kepingan superkonduktor dimasukkan.
Mereka memainkan peranan bukan wayar, tetapi panduan gelombang, di mana zarah cahaya yang dihasilkan oleh sumber gelombang mikro dapat bergerak dan secara tidak langsung saling berinteraksi antara satu sama lain. Interaksi ini akan melambatkan pergerakan zarah-zarah lain, atau mempengaruhi mereka dengan cara lain.
Collard dan rakan-rakannya mendapati bahawa jika panduan gelombang ini disusun dalam grid yang serupa strukturnya dengan sarang lebah, yang terdiri daripada lima, enam, atau oktagon, maka foton di dalamnya mulai bersikap seolah-olah berada di dalam lubang hitam atau ruang lain dengan kelengkungan negatif.
Video promosi:
Cip seperti itu, seperti yang dicatat oleh saintis, akan membantu bukan sahaja mengungkap banyak rahsia lubang hitam, termasuk bagaimana objek serupa menguap di bawah pengaruh kajian Hawking, tetapi juga mempercepat banyak pengiraan kuantum dalam kimia, fizik dan bidang sains lain.
Untuk ini, seperti yang diakui oleh ahli fizik, perlu mengubah operasi cip versi semasa supaya foton mula berinteraksi dengan lebih aktif antara satu sama lain. Ini adalah masalah yang dapat diselesaikan sepenuhnya yang dirancang oleh penyelidik dari Princeton dalam masa terdekat.
