Fyzici vytvářejí „bombu černé díry“ poprvé na Zemi a ověřují desetiletí starou teorii
Vědci poprvé vytvořili „bombu černé díry“ v laboratoři.
V roce 1972 fyzici William Press a Saul Teukolsky popsal teoretický jev nazývá se a černá díra Bomba, ve které zrcadla uzavírají, odrážejí a exponenciálně zesilují vlny vycházející z rotující černé díry.
Nyní, v nové studii, fyzici z University of Southampton, University of Glasgow a Institut pro fotoniku a nanotechnologie na italské národní výzkumné radě experimentálně ověřili teoretickou bombu černé díry. Tento průlom pomůže astrofyziky lépe pochopit, jak se točí černé díry. Příspěvek byl publikován na serveru předtisku Arxiv 31. března a dosud nebyl recenzován.
Myšlenky podporují toto a původní papír z roku 1972 stopují zpět k základní práci položené dvěma dalšími fyziky. V roce 1969, britský matematický fyzik a Laureát Nobelovy laureát, sir Roger Penrose navrhl způsob, jak Extrahujte energii z rotující černé dírykterý se stal známým jako superradiance Black Hole. Pak 1971Běloruský fyzik Yakov Zel’Dovich se snažil lépe porozumět tomuto jevu. Při tomto procesu si uvědomil, že za správných podmínek může rotující objekt zesílit elektromagnetické vlny. Tento jev je známý jako efekt Zel’Dovich.
„Komponenty explodovaly“
Ve svém novém výzkumu vědci využili efektu Zel’Dovich, aby vytvořili svůj experiment. Vzali hliníkový válec otočený elektrickým motorem a obklopili ho třemi vrstvami kovových cívek. Cívky vytvořené a odrážely a magnetické pole Zpět k válci, působící jako zrcadlo.
Když tým nasměroval slabé magnetické pole na válci, pozorovali, že pole, které se odráží válec, bylo ještě silnější, což prokazuje superradianci.
Související: Černé díry mohou dodržovat zákony fyziky přece jen, navrhuje nová teorie
Poté odstranili počáteční slabé magnetické pole cívek. Obvod však generoval své vlastní vlny, které amplifikoval točící se válec, což způsobilo, že cívky hromadily energii. Mezi rychlostí rotační rychlosti válce a amplifikovaným magnetickým polem byl efekt Zel’Dovich v plném proudu. Zel’Dovich také předpověděl, že rotující absorbér – jako válec – se změní z absorpce na amplifikace, pokud se jeho povrch pohybuje rychleji než příchozí vlna, kterou experiment ověřil.
„Naše práce přináší tuto předpověď plně do laboratoře a demonstruje nejen zesílení, ale také přechod na nestabilitu a generování spontánní vlny,“ spoluautor studie Maria Chiara BraidottiSpolečnost Fyzikálního výzkumu na University of Glasgow, řekl Live Science v e -mailu.
„Někdy jsme systém tlačili tak tvrdě, že explodovaly komponenty obvodů,“ spoluautor studie Marion CrombVýzkumník na University of Southampton řekl Live Science v e -mailu. „To bylo jak vzrušující a skutečná experimentální výzva!“
Přestože tým nevytvořil skutečnou černou díru, tento analog ukazuje klíčovou myšlenku, že rotační superradiance a exponenciální zesílení jsou univerzální a nevztahují se pouze na černé díry. Tento model také pomůže fyzikům pochopit rotaci černé díry a koncepty na průniku astrofyziky, termodynamiky a kvantové teorie, řekl Braidotti. Jejich výzkum je přezkoumáván k publikaci v recenzovaném časopise.
Kvíz černé díry: Jak supermassive je vaše znalost vesmíru?
