霍金想象在一個(gè)黑洞誕生之前的空間中畫出一條穿越時(shí)間的線，沿著這條線共振的量子場，從黑洞存在之前一直延伸到它之后的未來。在黑洞誕生之前，一切都很正常，量子場是自由共振的，可以相互抵消。然而，黑洞的出現(xiàn)改變了空間曲率。霍金意識到，黑洞出現(xiàn)之后并不是所有共振都被抵消了，在遠(yuǎn)離黑洞的事件視界之外，他發(fā)現(xiàn)了與飛入太空的熱輻射完全匹配的共振。

但是，正如霍金所預(yù)測的那樣，要證明霍金輻射非常困難，因?yàn)榕c宇宙背景輻射相比，它顯得非常微弱。盡管有一些反對意見，霍金輻射背后的數(shù)學(xué)原理是合理的，科學(xué)家們已經(jīng)采取措施來證明這一點(diǎn)。在以色列理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里，研究霍金輻射的研究人員想出了一個(gè)辦法，來克服測量真實(shí)黑洞的困難。

他們通過創(chuàng)造一個(gè)模擬物來做到這一點(diǎn)——聲波黑洞，它可以模仿真實(shí)黑洞的特性。聲速比光速慢得多，因此創(chuàng)造一種傳播速度比聲音快的介質(zhì)要容易得多。當(dāng)介質(zhì)移動(dòng)時(shí)，任何與它同向傳播的聲波都無法完全逃離它，從而創(chuàng)造出了聲波黑洞的視界。有趣的是，霍金的數(shù)學(xué)方法適用于聲波黑洞，就像適用于基于引力的黑洞一樣，所以霍金輻射應(yīng)該可以在聲波黑洞中被探測到。

摘自: www.ws46.com

在該實(shí)驗(yàn)中，介質(zhì)是由8000個(gè)原子組成的氣體，這些原子被激光冷卻到接近絕對零度，形成了玻色-愛因斯坦凝聚體。而后，第二束激光驅(qū)動(dòng)它開始流動(dòng)，流動(dòng)速度超過了當(dāng)?shù)芈曀佟Ｑ芯咳藛T的目標(biāo)是尋找視界之外自發(fā)形成的量子聲波對。發(fā)現(xiàn)了這些量子聲波對之后，還要確認(rèn)它們是否與實(shí)驗(yàn)相關(guān)，或者只是外界擾動(dòng)而產(chǎn)生的。

在124天的連續(xù)實(shí)驗(yàn)中，研究人員重復(fù)實(shí)驗(yàn)97000次，他們檢測到霍金輻射的多個(gè)實(shí)例，并發(fā)現(xiàn)它與霍金對輻射的可能行為的預(yù)測相吻合。雖然這并不能證明霍金輻射在真實(shí)的黑洞中也是真實(shí)存在的，但霍金的數(shù)學(xué)方法在聲波黑洞模擬中起作用，這一事實(shí)有力地暗示了霍金輻射的可能性。