CUNY:n Advanced Science Research Centerin tutkijat ovat rakentaneet paikallaan pysyvän pöytäkokoisen piirin, joka vahvistaa sähkömagneettisia aaltoja matkimalla pyörivien mustien aukkojen energian irrotuksen fysiikkaa. Rengasmainen verkosto nopeasti moduloituja elektronisia resonaattoreita tuotti 7,8 dB:n vahvistuksen ilman liikkuvia osia. Tulokset julkaistiin 8. heinäkuuta lehdessä Nature.
Miten piiri toimii
Laite on rengas elektronisia resonaattoreita, joiden ominaisuuksia moduloidaan nopeasti ajan suhteen. Tämä modulaatio luo eräänlaista synteettistä liikettä, joka matkii mustan aukon pyörimistä. Astrofysiikassa pyörivä musta aukko vetää aika-avaruutta mukaansa luoden ergosfäärin, josta energiaa voidaan irrottaa – prosessia kutsutaan Penrose-mekanismiksi. Piiri toistaa tämän vaikutuksen laboratorio-olosuhteissa, mutta sähkömagneettisille aalloille painovoimaaaltojen sijaan.
Koska piirissä ei ole liikkuvia osia, se ohittaa tavanomaiset mekaaniset rajoitukset. 7,8 dB:n vahvistus tarkoittaa, että lähtösignaali on noin kuusi kertaa tehokkaampi kuin tulosignaali. Tämä on selvä osoitus aaltojen vahvistuksesta staattisesta rakenteesta.
Mitä kokeella saavutettiin
Aiemmat yritykset rakentaa tällainen laite vaativat liikkuvia komponentteja tai eksoottisia materiaaleja. CUNY-tiimin lähestymistapa käyttää valmiita elektronisia komponentteja, jotka on järjestetty huolellisesti ajoitettuun silmukkaan. Resonaattorit kytketään päälle ja pois päältä järjestyksessä, mikä luo pyörivän kuvion, joka vuorovaikuttaa tulevien aaltojen kanssa samalla tavalla kuin mustan aukon pyöriminen vuorovaikuttaa hiukkasten ja kenttien kanssa.
Tuloksena on konseptitodistus, joka osoittaa periaatteen toimivan pöytämittakaavassa. Tutkijat eivät väittäneet mitään välittömiä käytännön sovelluksia, mutta koe vahvistaa, että mustan aukon energian irrotuksen fysiikka voidaan toistaa kontrolloidussa laboratorioympäristössä.
Lehdessä Nature julkaistu artikkeli kuvaa piirin suunnittelua ja mitattua vahvistusta. Tiimi ei ole ilmoittanut seuraavista vaiheista, mutta demonstraatio herättää mahdollisuuden uudenlaisiin vahvistimiin tai energiankeruulaitteisiin, jotka perustuvat aikariippuviin ominaisuuksiin liikkuvien osien sijaan. Toistaiseksi piiri on tutkimustyökalu – yksi, joka todistaa, että paikallaan pysyvä järjestelmä voi tehdä sen, minkä aiemmin ajateltiin vaativan pyörimistä.
