Dirbtinė juodoji skylė sukurta Kinijos laboratorijoje

Jei dar negirdėjote apie metamedžiagas ir ką jos gali padaryti, kur buvote? Iki šiol didžioji žiniasklaidos dalis buvo skirta nematomumo skraistėms, tačiau tai tik pradžia, ką fizikai gali patirti su šiais dalykais. Tik prieš kelias savaites diskutavome, kaip metamedžiagoje atkurti Didįjį sprogimą. O anksčiau šiais metais grupė fizikų pasiūlė, kad turėtų būti įmanoma sukurti juodąją skylę naudojant metamedžiagas. Tai įdomi idėja, bet demonstravimas būtų įdomesnis.

Ženkite į priekį Qiang Cheng ir Tie Jun Cui iš Valstybinės pagrindinės milimetrinių bangų laboratorijos Pietryčių universitete Nankinge, Kinijoje, kurie panaudojo metamedžiagas kurdami pirmąją pasaulyje dirbtinę juodąją skylę savo laboratorijoje. Taip, tikra juodoji skylė.

Tai nėra taip baisu, kaip atrodo. Juodoji skylė yra erdvės sritis, iš kurios šviesa negali ištrūkti (todėl ji juoda). Remiantis Einšteino reliatyvumo teorija, juodosios skylės susidaro, kai erdvę taip iškraipo didelė masė, kad šviesa negali ištrūkti iš savo gravitacinio lauko.

Tačiau gravitacija nebūtinai turi būti įtraukta. Metamedžiagos taip pat iškraipo erdvę, kiek tai susiję su šviesa (iš tikrųjų tarp šių optinių ir gravitacinių iškraipymų yra formali matematinė analogija). Fizikai jau pasinaudojo šiuo iškraipymu, kad nukreiptų šviesą aplink objektą metamedžiagoje, kad sukurtų nematomą skraistę. Jei tai įmanoma, turėtų būti įmanomi ir egzotiškesni iškraipymai.

Dabar Qiang ir Tie sukūrė metamedžiagą, kuri taip stipriai iškraipo erdvę, kad į ją patenkanti šviesa (šiuo atveju mikrobangos) negali ištrūkti.

Jų juodoji skylė susideda iš 60 spausdintinės plokštės sluoksnių, išdėstytų koncentriniais apskritimais (žr. paveikslėlį žemiau). Spausdintinės plokštės yra padengtos plonu vario sluoksniu, iš kurio Qiang ir Tie išgraviravo dviejų tipų raštus, kurie arba rezonuoja mikrobangų dažniu, arba ne.

Savo eksperimentuose jie matavo 18 GHz mikrobangų, kurios įeina ir neišeina. O jų metamedžiagos apskrita simetrija reiškia, kad mikrobangos sugeriamos visomis kryptimis vienu metu. Tai, ką jie pastatė, yra pirmoji pasaulyje dirbtinė juodoji skylė. (Jei jums įdomu, juodosios skylės sugerta energija išskiriama kaip šiluma.)

Tai jaudinantis fizikos kūrinys ir ne tik todėl, kad tai yra antraštė. Dirbtinės juodosios skylės gali būti svarbios ne tik kaip šviesos kombainai fotovoltinei energijai. Juodosios skylės tikimybė kiekviename namų ūkyje gali būti ne tokia tolima, kaip atrodo.

Nuoroda: arxiv.org/abs/0910.2159 : elektromagnetinė juodoji skylė, pagaminta iš metamedžiagų

paslėpti