Първата в историята „бомба от черна дупка“ е създадена в лаборатория

Физици създадоха първата в историята „бомба от черна дупка“ – отдавна предсказвано явление, при което енергията се усилва от черна дупка и се задържа от околните огледала, докато не експлодира.

За щастие, „лабораторната черна дупка“, описана в статията на arXiv, е просто безопасен модел, а не истинска черна дупка в Космоса.

Но тъй като физическите принципи са идентични, изучаването ѝ би могло да помогне на изследователите да разберат по-добре как се въртят истинските черни дупки.

Идеята за извличане на енергия от черна дупка е предложена за първи път през 1969 г. от физика Роджър Пенроуз.

Той предполага, че частица, летяща много близо до въртяща се черна дупка, би трябвало да придобие енергия благодарение на любопитен ефект на общата теория на относителността. Черната дупка изкривява и ускорява пространство-времето около себе си.

Две години по-късно друг физик, Яков Зелдович, осъзнал, че подобен процес може да се задейства и в други сценарии – например, когато светлината се движи около бързо въртящ се метален цилиндър.

Според неговите изчисления, този ефект на „свръхизлъчване“ би трябвало да се случи, когато цилиндърът се върти със скоростта на светлината.

„Невъзможно е да се върти нещо [направено] от материя с такива скорости“, предупреждава професор Хендрик Улбрихт от университета в Саутхемптън.

Зелдович също така предполага, че ако въртящ се цилиндър е обграден от огледало, усилената енергия ще се отразява и ще се натрупва в положителна обратна връзка, докато не бъде освободена или не експлодира.

Тази идея позволява създаването на „бомба от черна дупка“, способна да произвежда енергия, сравнима със свръхнова.

Освен това, черната дупка не се нуждае от външен източник на енергия за това: тя може да усили малки електромагнитни флуктуации във вакуума на пространството, като по този начин ефективно създава енергия от шум.

Досега тези фантастични концепции оставаха в сферата на теоретичните спекулации, но сега физиците са намерили начин да демонстрират обратната връзка на Зелдович, използвайки въртящ се алуминиев цилиндър и магнитни полета. Улбрихт сглоби първия прототип по време на карантината през 2020 г.

„Всичко беше затворено, бях наистина отегчен и исках да правя нещо, затова сглобих комплект и започнах да експериментирам – и видях увеличение. Бях толкова развълнуван, че мога да кажа, че това ме спаси по време на пандемията“, спомня си изследователят.

Скоро той е наел колеги, с които да създадат по-стабилна експериментална установка, състояща се от въртящ се алуминиев цилиндър, задвижван от електрически двигател, и три слоя метални намотки, които създават магнитно поле, което също се върти около цилиндъра с подобна скорост.

В тази система намотките действат като огледало, а магнитното поле действа като светлина и, в пълно съответствие с предсказанията на Зелдович, то усилва магнитното поле от цилиндъра.