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Rotating black hole geometries in a two-dimensional photon superfluid
Optica ( IF 10.4 ) Pub Date : 2018-09-10 , DOI: 10.1364/optica.5.001099 David Vocke , Calum Maitland , Angus Prain , Kali E. Wilson , Fabio Biancalana , Ewan M. Wright , Francesco Marino , Daniele Faccio
Optica ( IF 10.4 ) Pub Date : 2018-09-10 , DOI: 10.1364/optica.5.001099 David Vocke , Calum Maitland , Angus Prain , Kali E. Wilson , Fabio Biancalana , Ewan M. Wright , Francesco Marino , Daniele Faccio
Photon fluids have recently found applications in the simulation of a variety of physical phenomena such as superfluidity, vortex instabilities, and artificial gauge theories. Here we experimentally demonstrate the use of a photon fluid for analog gravity, i.e., the study of the physics of curved spacetime in the laboratory. While most analog gravity experiments are performed in dimensions (one spatial plus time) and thus can only mimic spacetime, we present a (room-temperature) photon superfluid where the geometry of a rotating acoustic black hole can be realized in dimensions by an optical vortex. By measuring the local flow velocity and speed of waves in the photon superfluid, we identify a 2D region surrounded by an ergosphere and a spatially separated horizon.
中文翻译:
二维光子超流体中的旋转黑洞几何
光子流体最近在模拟多种物理现象(例如超流动性,涡旋不稳定性和人工量规理论)中得到了应用。在这里,我们通过实验证明了将光子流体用于模拟重力,即在实验室中研究弯曲时空的物理原理。虽然大多数模拟重力实验都是在 维度(一个空间加上时间),因此只能模仿 时空,我们提出了一个(室温)光子超流体,在其中可以实现旋转声黑洞的几何形状 光学旋涡的尺寸。通过测量光子超流体中的局部流速和波速,我们确定了一个由人体工圈和空间分隔的视界包围的2D区域。
更新日期:2018-09-21
中文翻译:
二维光子超流体中的旋转黑洞几何
光子流体最近在模拟多种物理现象(例如超流动性,涡旋不稳定性和人工量规理论)中得到了应用。在这里,我们通过实验证明了将光子流体用于模拟重力,即在实验室中研究弯曲时空的物理原理。虽然大多数模拟重力实验都是在 维度(一个空间加上时间),因此只能模仿 时空,我们提出了一个(室温)光子超流体,在其中可以实现旋转声黑洞的几何形状 光学旋涡的尺寸。通过测量光子超流体中的局部流速和波速,我们确定了一个由人体工圈和空间分隔的视界包围的2D区域。