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A sonic black hole, sometimes called a dumb hole, is a phenomenon in which phonons (sound perturbations) are unable to escape from a region of a fluid that is flowing more quickly than the local speed of sound. They are called sonic, or acoustic, black holes because these trapped phonons are analogous to light in astrophysical (gravitational) black holes. Physicists are interested in them because they have many properties similar to astrophysical black holes and, in particular, emit a phononic version of Hawking radiation. The boundary of a sonic black hole, at which the flow speed changes from being greater than the speed of sound to less than the speed of sound, is called the event horizon.

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  • ثقب أسود صوتي
  • Schwarzes-Loch-Analogon
  • Sonic black hole
  • Agujero negro sónico
  • Trou noir acoustique
  • Buco nero acustico
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  • Ein Schwarzes-Loch-Analogon ist ein von William Unruh 1981 eingeführtes Modell, das die Vorgänge in einem Schwarzen Loch in Form eines Analogons abbilden soll. Insbesondere soll so die Erforschung eines Phänomens ermöglicht werden, das aufgrund seiner Eigenschaften nicht direkt beobachtbar (nämlich „schwarz“) ist. Das Schwarze-Loch-Analogon ist ein Spezialfall der Suche nach Analoga der Gravitation in anderen Medien, die 1923 von Gordon begonnen wurde und vor allem elektromagnetische und akustische Systeme betrachtet.
  • Un trou noir acoustique est un dispositif expérimental, piégeant les sons, construit pour étudier par analogie les propriétés associées aux trous noirs, objets cosmiques si denses qu'ils piègent la lumière.
  • الثقب الأسود الصوتي (بالإنجليزية: Sonic Black Hole)‏ أحيانا يدعى بالثقب الغبي أو ثقب النفايات Dumb Hole، هي ظاهرة لا تستطيع فيها اضطرابات الصوت وبشكل أدق وعلى المستوى الكمومي "حامل الصوت الفونون" الهروب من السائل الذي يتدفق خلاله بسرعة أكبر من سرعة الصوت المحلية، وتسمى الثقوب الصوتية أو الصوتية السوداء حيث أن الفونونات المحتجزة تشبه الفوتونات المحتجزة بذات المبدأ في الثقب الأسود. ويتم تعريف أفق الحدث حالة الثقب الأسود الصوتي بأنه حد الثقب الاسود الصوتي، والتي تتغير فيها سرعة التدفق من حالة أسرع من الصوت إلى أقل من سرعة الصوت، في تلك النقطة التي يقترب فيها تواتر الفونونات من الصفر.
  • Un agujero negro sónico (apodado agujero mudo o dumbhole) es un fenómeno en cual los fonones (perturbaciones de sonido) son incapaces de huir de un fluido que se mueve más deprisa que la velocidad local de sonido. Se les llama agujeros sónicos o acústicos negros porque han atrapado fonones de forma análoga a la luz en los agujeros negros astrofísicos (gravitacionales). Los físicos se interesan en ellos debido a sus muchas propiedades en común a los agujeros negros astrofísicos, y concretamente se espera descubrir la versión fonónica de la Radiación de Hawking. La frontera de un agujero negro sónico en el cual la velocidad de flujo varia entre mayor que la velocidad de sonido a menor se conoce como horizonte de sucesos. En ese punto la frecuencia de los fonones se acercaría a cero.
  • A sonic black hole, sometimes called a dumb hole, is a phenomenon in which phonons (sound perturbations) are unable to escape from a region of a fluid that is flowing more quickly than the local speed of sound. They are called sonic, or acoustic, black holes because these trapped phonons are analogous to light in astrophysical (gravitational) black holes. Physicists are interested in them because they have many properties similar to astrophysical black holes and, in particular, emit a phononic version of Hawking radiation. The boundary of a sonic black hole, at which the flow speed changes from being greater than the speed of sound to less than the speed of sound, is called the event horizon.
  • Un buco nero acustico è un fenomeno in cui dei fononi (perturbazioni sonore) sono impossibilitati a fuggire da un fluido che sta fluendo più velocemente rispetto alla velocità del suono locale. Sono chiamati buchi neri acustici, o sonici, perché questi fononi intrappolati sono analoghi alla luce nei buchi neri gravitazionali astrofisici. I fisici sono interessati ad essi perché hanno molte proprietà analoghe a quelle dei buchi neri astrofisici e, in particolare, emettono una versione fononica della radiazione di Hawking. Il confine, in un buco nero acustico, in cui la velocità di flusso del fluido passa dall'essere superiore alla velocità del suono all'essere inferiore alla velocità del suono, è detto orizzonte degli eventi.
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  • الثقب الأسود الصوتي (بالإنجليزية: Sonic Black Hole)‏ أحيانا يدعى بالثقب الغبي أو ثقب النفايات Dumb Hole، هي ظاهرة لا تستطيع فيها اضطرابات الصوت وبشكل أدق وعلى المستوى الكمومي "حامل الصوت الفونون" الهروب من السائل الذي يتدفق خلاله بسرعة أكبر من سرعة الصوت المحلية، وتسمى الثقوب الصوتية أو الصوتية السوداء حيث أن الفونونات المحتجزة تشبه الفوتونات المحتجزة بذات المبدأ في الثقب الأسود. من هذا المنطلق يهتم الفيزيائيون بالخصائص المشتركة التي يتعرض إليها الفونون مقارنة بالفوتون بما أنهما يخضعان لذات الشروط بالنسبة للجسيمات عند وما بعد أفق الحدث وعلى وجه الخصوص التساؤل حول وجود نسخة صوتية من إشعاع هوكينغ. ويتم تعريف أفق الحدث حالة الثقب الأسود الصوتي بأنه حد الثقب الاسود الصوتي، والتي تتغير فيها سرعة التدفق من حالة أسرع من الصوت إلى أقل من سرعة الصوت، في تلك النقطة التي يقترب فيها تواتر الفونونات من الصفر.
  • Ein Schwarzes-Loch-Analogon ist ein von William Unruh 1981 eingeführtes Modell, das die Vorgänge in einem Schwarzen Loch in Form eines Analogons abbilden soll. Insbesondere soll so die Erforschung eines Phänomens ermöglicht werden, das aufgrund seiner Eigenschaften nicht direkt beobachtbar (nämlich „schwarz“) ist. Das Schwarze-Loch-Analogon ist ein Spezialfall der Suche nach Analoga der Gravitation in anderen Medien, die 1923 von Gordon begonnen wurde und vor allem elektromagnetische und akustische Systeme betrachtet.
  • Un agujero negro sónico (apodado agujero mudo o dumbhole) es un fenómeno en cual los fonones (perturbaciones de sonido) son incapaces de huir de un fluido que se mueve más deprisa que la velocidad local de sonido. Se les llama agujeros sónicos o acústicos negros porque han atrapado fonones de forma análoga a la luz en los agujeros negros astrofísicos (gravitacionales). Los físicos se interesan en ellos debido a sus muchas propiedades en común a los agujeros negros astrofísicos, y concretamente se espera descubrir la versión fonónica de la Radiación de Hawking. La frontera de un agujero negro sónico en el cual la velocidad de flujo varia entre mayor que la velocidad de sonido a menor se conoce como horizonte de sucesos. En ese punto la frecuencia de los fonones se acercaría a cero. Los agujeros negros sónicos son posibles porque los fonones en fluidos perfectos exhiben las mismas propiedades de movimiento que los campos (como la gravedad) en el espacio y tiempo.​ Por esta razón, un sistema en el cual un agujero negro sónico puede surgir se llama análogo de gravedad. Casi cualquier fluido sirve para crear un horizonte de sucesos acústico, pero la viscosidad de muchos fluidos crea movimientos aleatorio que hace casi imposible detectar cualidades como la Radiación de Hawking. La complejidad de tal sistema haría difícil obtener cualquier conocimiento sobre tales características, incluso si pudiesen ser detectadas.​ Muchos fluidos casi perfectos han sido sugeridos para crear agujeros negros sónicos, como el helio superfluido, gas Fermi degenerado, o un condensado de Bose–Einstein. También se han propuesto análogos de gravedad distintos a los fonones en un fluido, como luz lenta y un sistema de iones, para estudiar análogos de agujero negro.​ El hecho que tantos sistemas imiten la gravedad se usa a veces como evidencia de la teoría de gravedad emergente, que podría ayudar reconciliar relatividad y mecánica cuántica.​ Los agujeros negros acústicos fueron teorizados de forma útil por William Unruh en 1981.​ El primer análogo de agujero negro sería creado en un laboratorio en 2009, en un condensado Bose–Einstein de rubidio utilizando una técnica llamada "density inversion". Esta técnica crea un flujo al repeler el condensado con un mínimo potencial. La y la temperatura del agujero negro sónico se midió, pero no se intentó detectar la Radiación de Hawking. Aun así, los autores del fenómeno predijeron que el experimento esta en situación de tener detección y sugirieron un método por el que quizás podría lograrse usando láser sobre los fonones.​ En 2014, se observó auto-amplificación de la Radiación de Hawking en un análogo de agujero negro sometido a láser por los mismos investigadores.​
  • Un trou noir acoustique est un dispositif expérimental, piégeant les sons, construit pour étudier par analogie les propriétés associées aux trous noirs, objets cosmiques si denses qu'ils piègent la lumière.
  • Un buco nero acustico è un fenomeno in cui dei fononi (perturbazioni sonore) sono impossibilitati a fuggire da un fluido che sta fluendo più velocemente rispetto alla velocità del suono locale. Sono chiamati buchi neri acustici, o sonici, perché questi fononi intrappolati sono analoghi alla luce nei buchi neri gravitazionali astrofisici. I fisici sono interessati ad essi perché hanno molte proprietà analoghe a quelle dei buchi neri astrofisici e, in particolare, emettono una versione fononica della radiazione di Hawking. Il confine, in un buco nero acustico, in cui la velocità di flusso del fluido passa dall'essere superiore alla velocità del suono all'essere inferiore alla velocità del suono, è detto orizzonte degli eventi. I buchi neri acustici sono possibili perché i fononi nei fluidi perfetti esibiscono le stesse proprietà di moto che si manifestano nei campi, come il campo gravitazionale, nello spazio e nel tempo. Per questo motivo, un sistema in cui si possa generare un buco nero acustico è definito modello analogo alla gravità. Quasi tutti i fluidi possono essere utilizzati per generare un orizzonte degli eventi acustico, ma la viscosità della maggior parte dei fluidi genera dei moti casuali che rendono quasi impossibili da rilevare caratteristiche come la radiazione di Hawking. La complessità di un tale sistema renderebbe molto difficile acquisire conoscenze su tali caratteristiche anche se potrebbero essere rilevate. Molti fluidi quasi perfetti sono stati suggeriti per l'uso nella generazione di buchi neri acustici, quali l'elio superfluido, gas di Fermi degeneri monodimensionali e condensato di Bose-Einstein. Per studiare fenomeni analoghi ai buchi neri, sono stati proposti anche altri modelli analoghi alla gravità diversi dai fononi in un fluido, come la luce lenta e un sistema di ioni. Il fatto che così tanti sistemi presentino analogie con la gravità è talvolta usato come prova per la teoria della gravità indotta di Sakharov, che potrebbe aiutare a conciliare la relatività e la meccanica quantistica. Il primo a teorizzare l'utilità dei buchi neri acustici per lo studio dei buchi neri gravitazionali astrofisici fu William Unruh nel 1981. Tuttavia, è stato necessario attendere fino al 2009 affinché venisse generato in un laboratorio il primo analogo di un buco nero. Esso venne generato in un condensato di Bose-Einstein al rubidio mediante una tecnica chiamata inversione di densità. Questa tecnica produce un flusso respingendo il condensato con un minimo di potenziale. La gravità di superficie e la temperatura del buco nero acustico sono state misurate, ma non è stato fatto alcun tentativo per rivelare la radiazione di Hawking. Tuttavia, gli scienziati che hanno condotto l'esperimento hanno predetto che esso sarebbe stato adatto per la rivelazione e suggerito un metodo con cui ciò avrebbe potuto essere fatto utilizzando il laser con i fononi. Nel 2014, la radiazione di Hawking in auto-amplificazione è stata osservata dagli stessi ricercatori con un laser analogo in un altro buco nero acustico.
  • A sonic black hole, sometimes called a dumb hole, is a phenomenon in which phonons (sound perturbations) are unable to escape from a region of a fluid that is flowing more quickly than the local speed of sound. They are called sonic, or acoustic, black holes because these trapped phonons are analogous to light in astrophysical (gravitational) black holes. Physicists are interested in them because they have many properties similar to astrophysical black holes and, in particular, emit a phononic version of Hawking radiation. The boundary of a sonic black hole, at which the flow speed changes from being greater than the speed of sound to less than the speed of sound, is called the event horizon. A rotating sonic black hole was used in 2010 to give the first laboratory testing of superradiance, a process whereby energy is extracted from a black hole. Sonic black holes are possible because phonons in perfect fluids exhibit the same properties of motion as fields, such as gravity, in space and time. For this reason, a system in which a sonic black hole can be created is called a gravity analogue. Nearly any fluid can be used to create an acoustic event horizon, but the viscosity of most fluids creates random motion that makes features like Hawking radiation nearly impossible to detect. The complexity of such a system would make it very difficult to gain any knowledge about such features even if they could be detected. Many nearly perfect fluids have been suggested for use in creating sonic black holes, such as superfluid helium, one–dimensional degenerate Fermi gases, and Bose–Einstein condensate. Gravity analogues other than phonons in a fluid, such as slow light and a system of ions, have also been proposed for studying black hole analogues. The fact that so many systems mimic gravity is sometimes used as evidence for the theory of emergent gravity, which could help reconcile relativity, and quantum mechanics. Acoustic black holes were first theorized to be useful by William Unruh in 1981. However, the first black hole analogue was not created in a laboratory until 2009. It was created in a rubidium Bose–Einstein condensate using a technique called density inversion. This technique creates a flow by repelling the condensate with a potential minimum. The surface gravity and temperature of the sonic black hole were measured, but no attempt was made to detect Hawking radiation. However, the scientists who created it predicted that the experiment was suitable for detection and suggested a method by which it might be done by lasing the phonons. In 2014, self-amplifying Hawking radiation was observed in an analogue black-hole laser by the same researchers.
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