Группа физиков из университетов Мэриленда и Пердью (США) придумали способ воспроизвести в лаборатории излучение черных дыр, предсказанное знаменитым британским физиком Стивеном Хокингом в 1974 году, а также получить эффект «конца времени»
В настоящее время многие научные группы в мире ведут исследования метаматериалов – не существующих в природе объектов, позволяющих за счет неоднородности их структуры менять направление и свойства электромагнитных волн и управлять свойствами света.
С помощью метаматериалов можно, например, создавать «плащи-невидимки», способные в определенном диапазоне электромагнитного излучения делать невидимыми предметы.
Игорь Смолянинов, Эрен Хуанг и Евгений Нариманов изучили физические эффекты на границах метаматериалов, диэлектрическая постоянная которых имеет разный знак в разных направлениях, что приводит к необычной форме волнового уравнения, описывающего распространение света. Это уравнение математически сходно с уравнением, описывающем движение частиц в так называемом пространстве Минковского с двумя пространственными и одной «временной» координатой.
Такое сходство позволило ученым теоретически предсказать необычные физические эффекты на границах метаматериалов в зависимости от их ориентации – возникновение излучения Хокинга и «остановку времени». Согласно предсказанию Хокинга, черные дыры должны являться источником потока элементарных частиц, который и получил название «излучение Хокинга». Благодаря этому излучению черные дыры могут постепенно испаряться.
Для проверки своих расчетов ученые использовали полоски полиметилметакрилата, нанесенные на золотую подложку таким образом, чтобы знак диэлектрической постоянной такого метаматериала различался в зависимости от направления. Далее ученые освещали метаматериал с помощью лазера с длиной волны 488 нанометров и наблюдали предсказанные эффекты.
Ранее Франко Бельджорно из университета Милана и его коллеги заявили, что они смогли получить излучение Хокинга, обстреливая мощными импульсами инфракрасного лазерного излучения образцы другого метаматериала.