成功实現霍金辐射声波模拟 但研究團队只有一人

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科學家乐成实現了霍金辐射的声波摹拟。惹人注重的是，钻研團队只有一小我。

杰夫·施泰因豪尔（Jeff Steinhauer）曾玩過乐队。多年前，他在以色列理工學院（Israel Institute of Technology，简称Techenion）的物理系還與搭档组乐队玩摇滚，他打斗子鼓。而近期他却“单飞”了，并且新的事情是捕捉噪音，而非制造噪音。

自2013年起，施泰因豪尔就起頭独自完美在实行室里人工制造的吸取声音的體系，雷同于宇宙中黑洞捕捉光的體系。這項钻研必要加快超冷原子，使其發生振動——也就是声波，而声波没法从介质中逃走，這就雷同黑洞以其洪水猛兽般的引力捕捉光辐射的進程。

8月15日，施泰因豪尔在《天然·不育,物理學》（Nature Physics）上颁發论文，称他在实行中仿制的黑洞可以或许通過多子力學效應發作声波，這與物理學家史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）在42年前的预言一致[2]，即黑洞可以或许發出辐射。霍金辐射（Hawking radiation）从未被觀测到，可是若是施泰因豪尔的钻研被证明，那末用声波来类比可能不失為一种探讨霍金辐射的法子。
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最令物理學家们震動的是，该發明是施泰因豪尔独自一人颁發的。加拿大英属哥伦比亚大學的物理學家威廉·盎鲁（William Unruh）暗示，其他大大都做雷同事情的钻研组都最少有几個博士後和博士生。威廉·盎鲁恰是1981年初次预言操纵声波也能够摹拟黑洞這一設法的物理學家[3]。他说：“钻研團队只有一人，這很罕有。”

但是對付施泰因豪尔的同事们，或其他在以色列理工學院物理系事情過的人来讲，這件事其实不希奇。在提到施泰因豪尔這小我時，他们用了饱含豪情、独来独往和不平不挠如许的词，说他一小我在小資本加盟創業, 实行室里就至關于一個“乐队”。“他很是對峙己见，有時乃至可以说是刚强。”盎鲁说道。在施泰因豪尔的引导下得到硕士學位的沙哈尔·里诺特（Shahar Rinott）说：“他是我见到過最寻求完善的完善主义者。”施泰因豪尔在2010年同6位互助者颁發论文，报导了首個用声波类最近仿照黑洞的成果4，里诺特恰是互助者之一。這六位互助者那時都是施泰因豪尔的硕士學生，可是厥後都分開了实行室。里诺特還暗示，當仪器呈現细小的妨碍時，哪怕其实不故障实行的举行，施泰因豪尔城市間断事情，直到弄清晰状态為減肥方法,止。里诺特暗示，當初選择分開施泰因豪尔的实行室，是由于他想在读博士時代，跟从一個可以或许容许更多自力性的导师。

施泰因豪尔暗示本身其实不是一起頭就筹算独自事情的。近来几個月里，他已礼聘了一名博士後同他一块兒事情。他说：“也许大师都認成人頻道,為在我的实行室里事情很难，但只是由于此前我招的硕士生都感觉很难把握实行所需的常识。”不管若何，只有本身一小我的实行室也有其上风，他说：“我可以每天每刻都專注在這一個首要項目上。”

施坦因豪尔方才渡過他的50岁生日，但他始终對峙不懈、自力自立，而且敢于冒险。在以色列理工學院的辦公室里，他一向保存着一辆童年時本身组装的比赛自行車。他在美國加州洛杉矶长大，小時辰他的旧自行車在一場近乎致命的車祸中被轧坏，他也撞破了門牙，這辆比赛自行車就是他用保险补偿金買来零件後本身组装的。

1995年，施坦因豪尔从加州大學洛杉矶分校博士结業，结業後他决议去以色列，一部門缘由是本身的犹太血统。他在事情還没找到，住处只供短暂逗留的环境下决然乘上了去往以色列特拉维夫的飞機。“我的母亲觉得我過几個月就會归去。”他说。可是除2002年在海外做博士後的那一年，他就一向糊口在以色列了。

施坦因豪尔的架子鼓還在以色列理工學院物理大楼的地下室里保留着。若要問他最喜好甚麼歌，那必定是美國摇滚乐队声音花圃（Soundgarden）演唱的《太阳黑洞》（Black Hole Sun）。

撰文 罗恩·考恩（Ron Cowen）

翻译 王微晓

审校 丁家琦

参考文献：

1.Steinhauer, J. Nature Physics  (2016).

2.Hawking, S. W. Nature 248, 30–31 (1974).

3.Unruh, W. G. Phys. Rev. Lett. 46, 1351 (1981).

4.Lahav, O. et al. Phys. Rev. Lett. 105, 240401 (2010).