光“變身”流體可模擬時空結構

科技日報北京6月16日電 （記者劉霞）法國巴黎卡斯特勒-布羅塞爾實驗室科學家將光轉化為流體以模擬時空結構，為探索黑洞等神秘天體提供了全新途徑。相關研究論文發表於最新一期《物理評論快報》雜誌。

由於超大質量天體（如黑洞）難以直接觀測，科學家常藉助量子效應在實驗室構建宇宙模型。在最新研究中，科學家利用光創造出高度可控的時空模擬系統。他們先將光約束在由反射性半導體材料構成的微型空腔內。光子在材料夾層間不斷反射，與其中的電荷產生量子相互作用，最終使光呈現出液態物質的特性。

通過精密調控激光，他們不僅能將這種光流體“雕刻”成與時空相同的幾何結構，還能構建出類似黑洞事件視界（物質有進無出的臨界邊界）的特殊結構。這種高度可控的系統甚至可以模擬更復雜的時空結構。

研究團隊認為，最新系統有望驗證霍金輻射強度與事件視界曲率的關係，但需要將實驗環境降至更低温度以增強量子效應。

西班牙馬德里康普頓斯大學研究員胡安·拉蒙·穆尼奧斯·德諾瓦參與了上述超冷原子模擬時空結構以測量霍金輻射的實驗。他表示，最新研究令人印象深刻，為研究黑洞振動等新現象打開了觀測窗口。英國聖安德魯斯大學研究員弗雷德里希·科尼格則認為，該成果搭建了探索引力與量子效應相互作用的理想平台。

團隊還提出了一個驚人假設：雖然事件視界望遠鏡拍攝的首張黑洞照片符合理論預期，但某些“黑洞”可能是“冒牌”的，可能存在某些能彎曲光線卻不具備事件視界的巨型天體。這項光流體實驗或將為此提供關鍵證據。