據(jù)國外媒體報(bào)道，激光是令人敬畏的發(fā)明，我們可以利用它控制蟲子的大腦、制作音樂、或許還能用來抵御侵襲地球的小行星，但我們還沒從黑洞中制取過激光。不過最近，一個(gè)由物理學(xué)家和工程師組成的小組認(rèn)為他們不僅發(fā)現(xiàn)了“霍金輻射”存在的證據(jù)，而且可以利用它來制取一種激光。
一般我們認(rèn)為，光線是不能從黑洞中逃脫出來的，所以從黑洞中制取激光看起來有悖直覺。但從理論上講，應(yīng)該會(huì)有一些粒子從黑洞的事件視界（event horizon）輻射出來，這就是著名的“霍金輻射”（1974年由霍金預(yù)言，但迄今仍沒有觀測(cè)到）。
來自愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)的物理學(xué)家丹尼爾·菲克西歐（Daniele Faccio）以及他的小組并沒有在實(shí)驗(yàn)室真正制造出黑洞，不然的話會(huì)把地球吞噬掉的。實(shí)際上，他們進(jìn)行的是用計(jì)算機(jī)模擬黑洞“事件視界”上的情況。如果目前的理論是正確的，那么他們的工作將能夠檢驗(yàn)霍金輻射的種類是否與期望的一致。
正常激光中，光子通過在鏡面間的反射進(jìn)行聚焦，然后射向一個(gè)能發(fā)出更多相同頻率光子的工作介質(zhì)進(jìn)行增強(qiáng)放大。菲克西歐和他小組的論文發(fā)表在了《經(jīng)典和量子引力》上。如果他們的論文是正確的，那么就可以分別用兩種不同的事件視界取代傳統(tǒng)激光器中的鏡面，一個(gè)視界來自黑洞，另一個(gè)視界來自白洞。
白洞完全是理論上的物體，與黑洞的性質(zhì)完全相反。在黑洞中，事件視界標(biāo)志著粒子無法逃出的邊界（你可以跨越它進(jìn)入到黑洞中，但不能回頭重新跨越出來）。白洞正相反，粒子可以從白洞中出來，但任何飛向它的物體都無法進(jìn)入其中。如果我們目前的量子力學(xué)理論是正確的，那么白洞應(yīng)該是可能存在的。即使我們?cè)诳捎^測(cè)的宇宙中還沒有發(fā)現(xiàn)任何白洞存在的證據(jù)。
2010年，菲克西歐和他的小組用激光脈沖穿過一個(gè)玻璃棱鏡，制造出了白洞事件視界的模型，那時(shí)他們產(chǎn)生了利用黑洞和白洞事件視界的性質(zhì)構(gòu)建激光器的設(shè)想。
事件視界上的光子是來自哪里呢？量子理論表明，物質(zhì)和反物質(zhì)虛粒子不斷地從真空中產(chǎn)生，當(dāng)它們相遇時(shí)又會(huì)發(fā)生湮滅。如果物質(zhì)和反物質(zhì)粒子恰巧居于事件視界的兩側(cè)，那么它們就不會(huì)相遇發(fā)生湮滅。黑洞之外的觀測(cè)者就會(huì)意識(shí)到有粒子從暗冷的事件視界發(fā)出。
菲克西歐小組的最新論文就是利用了這種現(xiàn)象。根據(jù)他們的模擬，當(dāng)一束光線接近白洞的時(shí)候，其波長(zhǎng)被壓縮進(jìn)入紫外光區(qū)。當(dāng)光線被反射回來接近另一端黑洞的時(shí)候，波長(zhǎng)被拉伸進(jìn)入紅外光區(qū)。從白洞和黑洞中發(fā)出的霍金輻射對(duì)激光的強(qiáng)度進(jìn)行放大，把最初的微弱光束轉(zhuǎn)變成強(qiáng)大的激光。《新科學(xué)家》雜志報(bào)道說，當(dāng)涉及實(shí)際建造這樣的激光器時(shí)，該小組仍需要想出如何構(gòu)建黑洞事件視界模型的方法。（新華網(wǎng)）