Naukowcy z Centrum Badań Zaawansowanych CUNY zbudowali stacjonarny, stołowy obwód, który wzmacnia fale elektromagnetyczne poprzez naśladowanie fizyki ekstrakcji energii z wirujących czarnych dziur. Pierścieniowa sieć szybko modulowanych rezonatorów elektronicznych uzyskała wzmocnienie 7,8 dB bez żadnych ruchomych części. Wyniki opublikowano 8 lipca w czasopiśmie Nature.
Jak działa obwód
Urządzenie to pierścień rezonatorów elektronicznych, których właściwości są szybko modulowane w czasie. Ta modulacja tworzy rodzaj syntetycznego ruchu, który naśladuje rotację czarnej dziury. W astrofizyce wirująca czarna dziura porywa czasoprzestrzeń wokół siebie, tworząc ergosferę, z której można wydobyć energię – proces znany jako mechanizm Penrose'a. Obwód odtwarza ten efekt w laboratorium, ale dla fal elektromagnetycznych, a nie grawitacyjnych.
Ponieważ obwód nie ma ruchomych części, omija zwykłe ograniczenia mechaniczne. Wzmocnienie 7,8 dB oznacza, że sygnał wyjściowy jest około sześciokrotnie silniejszy niż wejściowy. To wyraźna demonstracja wzmocnienia fali ze statycznej struktury.
Co osiągnięto w eksperymencie
Wcześniejsze próby zbudowania takiego urządzenia wymagały ruchomych elementów lub egzotycznych materiałów. Zespół z CUNY zastosował standardowe komponenty elektroniczne ułożone w starannie zsynchronizowaną pętlę. Rezonatory są włączane i wyłączane sekwencyjnie, tworząc wirujący wzór, który oddziałuje z nadchodzącymi falami tak, jak rotacja czarnej dziury oddziałuje z cząstkami i polami.
Rezultatem jest dowód koncepcji, który pokazuje, że zasada działa w skali stołowej. Naukowcy nie twierdzili, że ma natychmiastowe zastosowania praktyczne, ale eksperyment potwierdza, że fizykę ekstrakcji energii z czarnych dziur można odtworzyć w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym.
Artykuł w Nature opisuje konstrukcję obwodu i zmierzone wzmocnienie. Zespół nie ogłosił kolejnych kroków, ale demonstracja otwiera możliwość nowych typów wzmacniaczy lub urządzeń do pozyskiwania energii, które opierają się na zmiennych w czasie właściwościach, a nie na ruchomych częściach. Na razie obwód pozostaje narzędziem badawczym – dowodem, że stacjonarny system może zrobić to, co kiedyś uważano za wymagające ruchu.
