
研究人员首次在实验室中创建了“黑洞炸弹”。
1972年,物理学家威廉出版社和索尔·特科尔斯基描述了理论现象称为黑洞炸弹,其中镜子包围,反射和指数式扩增从旋转黑洞中产生的波浪。
现在,在一项新研究中,来自南安普敦大学,格拉斯哥大学和意大利国家研究委员会的光子学和纳米技术研究所的物理学家实验验证了理论上的黑洞炸弹。这一突破将有助于天体物理学家更好地了解黑洞的旋转方式。该论文已发布到预印服务器arxiv3月31日,尚未进行同行评审。
基于此的基础的想法和1972年的原始论文追溯到了另外两位物理学家奠定的基础作品。 1969年,英国数学物理学家和诺贝尔奖获得者罗杰·彭罗斯爵士提出了一种方法从旋转的黑洞中提取能量,被称为黑洞超级。然后,在1971年,白俄罗斯物理学家Yakov Zel'Dovich试图更好地理解这种现象。在此过程中,他意识到在正确的条件下,旋转的物体可以扩增电磁波。这种现象被称为Zel'Dovich效应。
“组件爆炸”
在他们的新研究中,科学家利用Zel'Dovich效应来创建实验。他们取了一个由电动机旋转的铝制缸,并用三层金属线圈包围它。线圈创建并反映了磁场回到圆柱体,充当镜子。
当团队在圆柱体上指示弱磁场时,他们观察到圆柱体反射的场更强,表明了超沉淀。
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接下来,他们删除了线圈的初始弱磁场。然而,该电路产生了自己的波,旋转缸放大,导致线圈积聚。在气缸的旋转速度和放大磁场之间,Zel'Dovich效果如火如荼。 Zel'Dovich还预测,如果旋转的吸收剂(例如气缸)将从吸收变为放大,如果其表面移动的速度比传入的波更快,该波浪已验证了该波。
“我们的工作将这一预测充分带入了实验室,不仅展示了放大,而且还展示了向不稳定性和自发波产生的过渡。”玛丽亚·奇亚拉·布雷达蒂(Maria Chiara Braidotti)格拉斯哥大学的物理研究助理在一封电子邮件中告诉Live Science。
“有时我们将系统推动如此艰难,以至于电路组件爆炸了。”马里恩·克隆,南安普敦大学的研究人员在一封电子邮件中告诉Live Science。 “这既令人兴奋又是一个真正的实验挑战!”
尽管团队没有创建一个真正的黑洞,但这个模拟表明了至关重要的想法,即旋转超高和指数放大是通用的,不仅适用于黑洞。 Braidotti说,该模型还将帮助物理学家了解黑洞旋转以及天体物理学,热力学和量子理论的交集的概念。他们的研究正在审查中,以在同行评审期刊中出版。