&bala; Física 18, S92
Um fluido feito de luz pode simular o limite de um buraco negro, fornecendo informações sobre os misteriosos fenômenos quânticos que ocorrem em tal limite.
Os cientistas prevêem que os efeitos quânticos exóticos ocorrem perto do horizonte de eventos de um buraco negro – o limite além do qual nada pode escapar. Esses efeitos não são observáveis com os atuais detectores astronômicos, mas podem ser explorados usando análogos baseados em laboratório de horizontes de eventos. Agora Maxime Jacquet no Laboratório Kastler Brossel na França e seus colegas demonstraram um novo análogo que usa um fluido quântico de luz (1). Esta plataforma oferece uma maneira de explorar como os campos quânticos se comportam perto de buracos negros e em espaços curvos arbitrários.
Os pesquisadores dirigiram um feixe de laser em um conjunto de semicondutores em camadas, imprensados entre dois espelhos. Os fótons do feixe acoplados aos estados de elétrons -buracos nos semicondutores, formando quasipartículas híbridas de luz de luz chamadas polaritons. Essas quasipartículas agiram coletivamente como um fluido de luz que fluía dentro dos semicondutores. Ao manipular o perfil espacial do feixe, a equipe criou um horizonte synthetic, onde a velocidade de fluxo passou de ser mais lenta que a velocidade do som para ser supersônico. As ondas sonoras que naturalmente se formaram nesse fluido não podiam escapar de além do horizonte, em analogia com o horizonte de um buraco negro. Usando uma técnica de medição precisa e baseada na luz, a equipe estudou o comportamento das ondas sonoras em cada lado do horizonte synthetic.
Para um buraco negro, acredita -se que as flutuações quânticas do lado de fora do horizonte de eventos criem pares de partículas nas quais uma partícula tem energia negativa e a outra tem energia positiva. O primeiro cai no buraco negro, enquanto o último é emitido, e esse processo faz com que o buraco negro perca gradualmente a massa. Os pesquisadores descobriram que seu fluido de polariton tinha os ingredientes necessários para um efeito equivalente, com ondas sonoras em vez de partículas.
–Ryan Wilkinson
Ryan Wilkinson é um editor correspondente para Revista de Física com sede em Durham, Reino Unido.
Referências
- Okay. Falque et al.“Fluidos de polariton como simuladores de teoria do campo quântico em espaçadores curvos personalizados”. Phys. Rev. Lett. 135023401 (2025).
