Ett laboratorieexperiment verkar validera en idé om svarta hål som föreslås av ingen mindre än teoretiska fysikern Stephen Hawking. Dessutom, tanken - svarta hål avger energi som kallas Hawking -strålning över tid och gradvis krymper - verkar kontraintuitiv. Hur kan det vara sant? Vi har alla hört att ingenting kan undkomma gravitationen i ett svart hål. Inte ens ljus!

Låt oss säkerhetskopiera en sekund och lära oss vad svarta hål inte är. De är inget. För att kvantteorin ska stämma, verklig ingenting är ingen grej. Som min moster älskar att säga, "Det är alltid något." Fast jag tror inte att hon pratade om svarta hål.

Så vad är ett svart hål? Det är det som blir över efter en massiv stjärna dör. Stjärnor har en enorm massa, vilket innebär att de också utövar ett starkt gravitationskraft. Medan en stjärna är aktiv, fusionsreaktionerna i sin kärna balanserar ut med tyngdkraften i dess massa och stjärnan håller sin form. Men med tiden, bränslet för fusionsreaktioner börjar bli knappt, och tyngdkraften börjar vinna dragkampen.

Som ett resultat, stjärnan blir mindre och tätare. Det börjar dra mer material inåt mot kärnan. Kärnan värms upp när detta händer. Så småningom, du får tillräckligt med energi för en explosion - stjärnan blir supernova. Stjärnan kastar energi och materia utåt med enorm kraft, men den förbrukade kärnan finns kvar, massiv och tät.

Det spenderade kärnvarpa i rymdtid, sjunker in i den. Det är som att sätta en tung bowlingboll på en studsmatta. Bollens vikt deformerar studsmattan, får det att falla ner. Svarta hål gör samma sak med rymdtid, bara de gör det i mer än två dimensioner.

Runt öppningen av hålet är händelsehorisonten. När du väl har passerat den här raden, du tillhör det svarta hålet. Det gäller även själva ljuset. Men om det är sant, hur kan svarta hål utstråla energi? Hur kunde Stephen Hawking ha rätt?

Kvantteorin berättar att även i ett svart hål skulle det finnas fluktuerande energifält. Fluktuationerna genererar fotonpar. Oftare än sällan, fotonerna förstör varandra, som medlemmar i ett pojkband som äntligen tröttnat på turnéer.

Men ibland kommer en foton att visas på den inre kanten av händelsehorisonten medan den andra är på ytterkanten. Den innersta fotonen är dömd och dras ner i det svarta hålet. Den nyskilda foton på ytterkanten zoomar ut till yttre rymden. Detta är Hawking -strålning. Du kan lyssna på Neil deGrasse Tyson förklara Hawking -strålning och försvinna svarta hål i den här videon:

Enligt Hawkings hypotes, fotonen som faller ner i det svarta hålet får den faktiskt att krympa en liten bit på grund av att den har negativ energi. Och Hawking föreslår också att ett svart hål förstör information, något som flyger inför tanken att den totala mängden information i universum är en konstant.

Och nu, äntligen, vi kommer till experimentet. Experimentell fysiker Jeff Steinhauer simulerade ett svart hål i labbet och observerade vad som tycktes vara Hawking -strålningsutsläpp. Han skapade det akustiska svarta hålet med ultrakylda atomer som skapar virtuella ljudpartiklar som kallas fononer. Precis som ett riktigt svart hål skapar virtuella fotoner som ibland blir verkliga, det simulerade svarta hålet skapar paket med ljud.

När det simulerade svarta hålet skapar ett riktigt par fononer, man blir fångad av en överljudsregion och fastnar. Detta liknar en foton som sväljs av ett riktigt svart hål, minskar det svarta hålet i processen.

Laboratorieexperimentet är inte ett avgörande bevis på att Hawking hade rätt. Vissa fysiker tycker att att jämföra det konstgjorda svarta hålet med ett astronomiskt svart hål är ett för stort steg. Det kan vara så att det som gäller för den ena inte är fallet för den andra. Och de fluktuationer som Steinhauer framkallade kan bara likna de som finns i rymdens vakuum, vilket innebär att resultaten kan vara vilseledande.

Forskare skulle behöva replikera Steinhauer experiment för att säkerställa att resultaten är giltiga. Även då, det kan ta ett tag innan det vetenskapliga samfundet som helhet är redo att betrakta resultaten som stöd för Stephen Hawkings förutsägelser redan på 1970 -talet. Men det är möjligt att vi är ett steg närmare en fullständigare förståelse av det mystiska svarta hålet.