Слив в ванне позволяет проводить удивительные параллели с черными дырами. Вероятно, там можно даже имитировать то, что происходит в космосе после столкновения двух гравитационных монстров.
Чтобы понять, что такое черная дыра, достаточно наполнить ванну и вытащить пробку. Вода устремится в сливное отверстие и вблизи от него не сможет избежать воронки. Нечто похожее происходит в пространстве вокруг черной дыры и со светом, который попадает там в ловушку из-за колоссального искривления пространства-времени.
Черная дыра в ванне - это все-таки шутка. На самом деле речь о серьезном разделе современной гравитационной физики. В течение почти четырех десятилетий признанные ученые занимались простыми моделируемыми системами, чтобы изучить природу гравитации в экстремальных условиях.
Отправной точкой послужила статья канадского физика Уильяма Унруха (William Unruh), написанная в 1981 году. Он показал, что волны в быстро ускоряющейся воде могут быть описаны с помощью формул для квантовых полей вокруг всасывающей черной дыры.
С тех пор ученые стремились отыскать лабораторные аналоги для наблюдений за феноменами черной дыры: от знаменитого излучения Хокинга до усиления входящих волн во вращающуюся с гигантской скоростью черную дыру (Superradiance).
И вот команда Сэма Патрика (Sam Patrick) из Университета Ноттингема сообщила в Physical Review Letters об эксперименте в ванне, где можно наблюдать, как пространство-время ведет себя после столкновения двух черных дыр.
Физики исследовали путем сложных расчетов и компьютерного моделирования, как вода вблизи стока реагирует на помехи. При моделировании препятствия воде вблизи воронки вызвали характерные волны, так называемые квази-нормальные колебательные моды. Такие волны возникают, исходя из общей теории относительности Эйнштейна, при описании колебаний вращающейся черной дыры после слияния меньших объектов.
В будущем физикам, вероятно, удастся обнаружить эти особые колебания в виде гравитационных волн. А пока исследователи, может быть, уже наблюдали подобный сигнал в лабораторной ванне.
