p Os buracos negros são regiões do espaço-tempo com grande gravidade. Os cientistas pensaram originalmente que nada poderia escapar dos limites desses objetos enormes, incluindo luz. p A natureza precisa dos buracos negros tem sido questionada desde que a teoria da relatividade geral de Albert Einstein deu origem à possibilidade de sua existência. Entre as descobertas mais famosas está a previsão do físico inglês Stephen Hawking de que algumas partículas são realmente emitidas na borda de um buraco negro.

p Os físicos também exploraram o funcionamento dos aspiradores. No início dos anos 1970, como Hawking estava descrevendo como a luz pode escapar da atração gravitacional de um buraco negro, O físico canadense William Unruh propôs que um fotodetector acelerado rápido o suficiente para "ver" a luz no vácuo.

p Uma nova pesquisa de Dartmouth avança essas teorias, detalhando uma maneira de produzir e detectar luz que antes era considerada inobservável.

p "No sentido do dia-a-dia, as descobertas parecem sugerir surpreendentemente a capacidade de produzir luz a partir do vácuo vazio, "diz Miles Blencowe, a Eleanor e A. Kelvin Smith Distinguished Professores em Física e pesquisadora sênior do estudo. "Nós temos, em essência, produziu algo do nada; pensar nisso é muito legal. "

p Na física clássica, o vácuo é pensado como a ausência de matéria, luz, e energia. Na física quântica, o vácuo não é tão vazio, mas cheio de fótons que flutuam dentro e fora da existência. Contudo, essa luz é virtualmente impossível de medir.

p Com a ciência já demonstrando que a observação da luz no vácuo é possível, a equipe decidiu encontrar uma maneira prática de detectar os fótons.

p A teoria, publicado em Física das Comunicações , prevê que imperfeições à base de nitrogênio em uma membrana de diamante em rápida aceleração podem fazer a detecção.

p No experimento proposto, um diamante sintético do tamanho de um selo postal contendo os detectores de luz à base de nitrogênio é suspenso em uma caixa de metal super-resfriada que cria um vácuo. A membrana, que funciona como um trampolim amarrado, é acelerado a taxas massivas.

p "O movimento do diamante produz fótons, "diz Hui Wang, Guarini '21, um pesquisador de pós-doutorado que escreveu o artigo teórico como um estudante de graduação. "Em essência, tudo que você precisa fazer é sacudir algo com violência suficiente para produzir fótons emaranhados. "

p O estudo, que foi apoiado pela National Science Foundation, é o primeiro a explorar o uso de vários detectores de fótons - os defeitos de diamante - para amplificar a aceleração e aumentar a sensibilidade de detecção. A oscilação do diamante também permite que o experimento ocorra em um espaço controlável a taxas intensas de aceleração.

p “Os fótons detectados pelo diamante são produzidos aos pares, "diz Hui." Esta produção de emparelhados, fótons emaranhados é uma evidência de que os fótons são produzidos no vácuo e não de outra fonte. "

p A luz detectada existe na frequência de microondas, então não é visível ao olho humano, mas Blencowe e Wang esperam que o trabalho contribua para a compreensão das forças físicas que contribuem para a sociedade da mesma forma que outras pesquisas teóricas. Em particular, o trabalho pode ajudar a lançar luz experimental sobre a previsão de Hawking para a radiação de buracos negros através das lentes da pesquisa de Einstein.

p "Parte da responsabilidade e alegria de ser teóricos como nós é colocar ideias para fora, "diz Blencowe." Estamos tentando mostrar que é viável fazer este experimento, para testar algo que até agora foi extraordinariamente difícil. "