参考消息网2月28日报道 据英国《新科学家》周刊网站1月17日报道，科学家创造出一个模仿黑洞的“巨大量子涡旋”。

巨大的量子涡旋是一种表现出量子效应的特殊形式的液态氦漩涡。其结果具有一些类似黑洞的特性，使它可以充当某种模拟器。

在黑洞周围的区域，引力规则和量子力学相互作用，导致在宇宙其他任何地方都无法观测到的效应。这使那些地区对研究尤为重要。英国诺丁汉大学的西尔克·魏因富特纳说：“在黑洞周围发生那么有趣的物理学，但那么多东西却无法触及。因此我们可以利用这些量子模拟器来研究黑洞周围发生的现象。”

为了做出量子模拟器，魏因富特纳和同事使用了超流氦。这种流体的黏度极低，只有水的500分之一。由于运动时没有摩擦，超流氦表现出不同寻常的量子效应，被称为量子流体。研究人员把氦放入一个底部装有螺旋桨的罐子。随着螺旋桨的旋转，流体形成一种类似龙卷风的涡旋。

诺丁汉大学这个研究团队的另一名成员帕特里克·什万察拉说：“以前在超流氦以外的物理系统中也创造出类似的涡旋，但强度通常至少要弱几个数量级。”涡旋的强度和大小对涡旋与罐中其他液体产生值得观测的相互作用至关重要。

这项研究中的涡旋直径数毫米，比过去量子流体形成的其他稳定的涡旋大得多。制造这么大的涡旋很困难，因为在量子液体中，旋转只能发生在被称为量子的小“包”中，这些小“包”其实就是小涡旋。它们聚集在一起时，往往会变得不稳定，但这里的实验设计使研究人员得以把大约4万个旋转量子结合在一起，形成他们所说的巨大量子涡旋。

实验室黑洞模拟领域的先驱、以色列工学院的杰夫·施泰因豪尔说：“这是一项杰作。他们采取非常成熟、古老、经典的超流氦技术，却做出很新的东西，和过去相比大大提高了技术能力。”研究人员观察流体中的微小波如何与涡旋相互作用，这一过程模拟太空中的宇宙场与旋转黑洞的相互作用。他们发现一种黑洞现象的线索，这种现象被称为“振铃模式”，出现在两个黑洞合并以后：由于合并产生的残余能量，黑洞会发生抖动。

现在，这种涡旋表现出的行为确定与黑洞中发现的情况类似，研究人员计划利用量子涡旋研究更难以捉摸的现象。魏因富特纳说：“这提供了一个绝佳的起点，可以开始研究多个黑洞物理学过程，并且可能从中获得洞见，发现隐藏的宝藏。”

2022年5月12日天文学家公布银河系中心黑洞的首张照片。（新华社）