Лабораторные системы, моделирующие свойства чёрных дыр с помощью жидкостей, света или квантовых газов.Аналоговые чёрные дыры — это лабораторные системы, имитирующие ключевые свойства астрофизических чёрных дыр, такие как горизонты событий, излучение Хокинга и термодинамика, с использованием совершенно иных физических сред. Эти системы позволяют исследователям проверять предсказания гравитационной физики, которые иначе невозможно наблюдать напрямую, — от квантовых эффектов вблизи горизонтов до термодинамики самого пространства-времени.
Концепция была предложена Уильямом Унру в 1981 году, который заметил, что звуковые волны в движущейся жидкости ведут себя как поля в искривлённом пространстве-времени. Первые экспериментальные реализации появились в конце 2000-х годов с использованием волн на воде и оптических систем, а в 2010-х годах последовали эксперименты с квантовыми газами.
Идея основана на математической аналогии между распространением волн в движущейся среде (или другой среде) и распространением света в искривлённом пространстве-времени. В текущей жидкости, если скорость потока превышает скорость волн в некоторой области, образуется «звуковой горизонт»: волны не могут распространяться вверх по течению за эту точку, подобно тому как свет не может покинуть чёрную дыру. Создавая такие потоки в сверххолодных квантовых газах, оптических волокнах или даже в резервуарах с водой, физики могут создавать управляемые аналоги и изучать такие явления, как излучение Хокинга (квантовое излучение с горизонта), в настольном эксперименте.
Аналоговые чёрные дыры используются для изучения излучения Хокинга, квантовой турбулентности и термодинамики горизонтов, что даёт понимание, которое может быть полезно для теорий квантовой гравитации. Они также служат испытательными стендами для понимания потери информации в чёрных дырах.
В 2016 году команда в Технионе в Израиле создала звуковую чёрную дыру в потоке сверххолодных атомов рубидия и наблюдала первую сигнатуру излучения Хокинга — фононы (звуковые частицы), испускаемые с горизонта.
