黑洞是宇宙中最極端的天體，其密度極高、引力極強，以至于連光都無法逃離它的吸引。黑洞的邊界被稱為事件視界，通常被稱為黑洞的“表面”，這個邊界內的一切都將不可避免地被黑洞吸收至中心奇點，而永遠無法逃脫。因此，黑洞在視覺上是一片黑暗，而外界無法直接觀測到其內部。研究黑洞對于我們理解廣義相對論和量子力學至關重要，然而直接研究黑洞是一項困難的任務。

最近，發表于《自然》雜志上的一項研究在模擬黑洞效應方面取得了重大突破。研究人員成功地在超流體中創建了一個“巨型量子渦旋”，模擬了旋轉黑洞周圍時空的特征曲率。這一發展為進一步了解極端引力環境下的量子力學提供了巨大的希望。

在極低溫下，氦會成為超流體。超流體是一種特殊的物質狀態，其中原子或分子以一種幾乎無阻力的方式流動。在超流體中存在著一種特殊的結構：量子渦旋。這些渦環在超流體中具有重要的作用，可以通過不同的方法來研究和觀察。一般來說，這些渦環會相互分開并且不穩定，但在新研究中，這些量子渦旋被限制在一個巨型量子渦旋中，它可以穩定存在，這使我們能夠模仿旋轉黑洞附近的引力條件。

在模擬系統中，可以探索類似黑洞的行為，例如彭羅斯超輻射和準正態模振蕩等現象。通過微調速度、容器幾何形狀或動態變化流參數等方式，可以在當前系統中探索旋轉曲率時空中的關鍵過程。此外，還可以研究具有可調和真正量子化角動量的旋轉曲率時空，這使得該系統與經典液體有所不同。

在測量方面，研究者提出了一種微創方法，通過檢測在超流體界面傳播的小波，從中提取宏觀流動參數。他們利用適應性傅立葉變換剖面測量技術，能夠在空間和時間上同時具有足夠的分辨率來解析流體界面的高度波動。通過對高度波動場進行離散傅立葉變換，可以提取出不同的方位模式。同時，通過在時間上進行變換，可以研究波動的動態特性。

研究結果表明，只有一定頻率的波才能在界面上傳播，這些波在穩態下通過阻尼和散射來耗散能量。他們通過解方程，確定了在給定半徑、方位數和背景速度下傳播的最低頻率，利用這一頻率提取了底層速度場。通過對多個渦流配置進行重建，他們發現界面波與幾乎完全環流的流動相互作用，這種流動具有特定的徑向速度分布。

重要的是，這不是一個字面意義上的微型黑洞。相反，這是一個精心設計的實驗，它復制了黑洞對時空影響的特定方面。雖然復制真實黑洞的全部復雜性仍然是一個遙遠的目標，但這項工作為更深入地理解這些神秘物體和時空的基本性質打開了大門。在可控環境中研究這些現象的能力對未來基礎物理學領域的發現具有巨大的潛力。