חוקרים במרכז למחקר מדעי מתקדם של CUNY בנו מעגל שולחני נייח המגביר גלים אלקטרומגנטיים על ידי חיקוי הפיזיקה של הפקת אנרגיה מחורים שחורים מסתובבים. רשת המהודים האלקטרוניים בצורת טבעת, הממווסתים במהירות בזמן, הפיקה הגבר של 7.8 dB ללא חלקים נעים. הממצאים פורסמו ב-8 ביולי בכתב העת Nature.
כיצד פועל המעגל
המכשיר הוא טבעת של מהודים אלקטרוניים שתכונותיהם ממווסתות במהירות בזמן. ויסות זה יוצר מעין תנועה סינתטית המחקה את סיבובו של חור שחור. באסטרופיזיקה, חור שחור מסתובב גורר את המרחב-זמן סביבו, ויוצר ארגוספרה שבה ניתן להפיק אנרגיה – תהליך המכונה מנגנון פנרוז. המעגל משחזר אפקט זה בסביבת מעבדה, אך עבור גלים אלקטרומגנטיים במקום גלי כבידה.
מכיוון שלמעגל אין חלקים נעים, הוא עוקף את המגבלות המכניות הרגילות. הגבר של 7.8 dB פירושו שאות המוצא חזק בערך פי שישה מאות הכניסה. זוהי הדגמה ברורה של הגברת גלים ממבנה סטטי.
מה השיג הניסוי
ניסיונות קודמים לבנות מכשיר כזה דרשו רכיבים נעים או חומרים אקזוטיים. הגישה של צוות CUNY משתמשת ברכיבים אלקטרוניים מדף המסודרים בלולאה מתוזמנת בקפידה. המהודים מופעלים ומכבים ברצף, ויוצרים תבנית מסתובבת המקיימת אינטראקציה עם גלים נכנסים בדומה לאופן שבו סיבוב חור שחור מקיים אינטראקציה עם חלקיקים ושדות.
התוצאה היא הוכחת היתכנות המראה שהעיקרון פועל בקנה מידה שולחני. החוקרים לא טענו ליישומים מעשיים מיידיים, אך הניסוי מאשר שניתן לשחזר את הפיזיקה של הפקת אנרגיה מחורים שחורים בסביבת מעבדה מבוקרת.
המאמר ב-Nature מתאר את תכנון המעגל ואת ההגבר שנמדד. הצוות לא הכריז על צעדים הבאים, אך ההדגמה מעלה אפשרות של סוגים חדשים של מגברים או התקני קצירת אנרגיה המסתמכים על תכונות משתנות בזמן ולא על חלקים נעים. לעת עתה, המעגל נותר כלי מחקרי – כזה שמוכיח שמערכת סטטית יכולה לעשות מה שחשבו פעם שדורש סיבוב.
