Дослідники з Центру передових наукових досліджень CUNY створили стаціонарну настільну схему, яка підсилює електромагнітні хвилі, імітуючи фізику видобутку енергії з чорних дір, що обертаються. Кільцеподібна мережа швидко модульованих електронних резонаторів забезпечила посилення на 7,8 дБ без жодних рухомих частин. Результати були опубліковані 8 липня в журналі Nature.
Як працює схема
Пристрій являє собою кільце з електронних резонаторів, властивості яких швидко модулюються в часі. Ця модуляція створює своєрідний синтетичний рух, що імітує обертання чорної діри. В астрофізиці чорна діра, що обертається, захоплює простір-час навколо себе, утворюючи ергосферу, де можна видобувати енергію — процес, відомий як механізм Пенроуза. Схема відтворює цей ефект у лабораторних умовах, але для електромагнітних хвиль, а не гравітаційних.
Оскільки схема не має рухомих частин, вона уникає звичайних механічних обмежень. Посилення на 7,8 дБ означає, що вихідний сигнал приблизно в шість разів потужніший за вхідний. Це чітка демонстрація підсилення хвиль за допомогою статичної структури.
Чого досяг експеримент
Попередні спроби створити такий пристрій вимагали рухомих компонентів або екзотичних матеріалів. Підхід команди CUNY використовує стандартні електронні компоненти, розташовані в ретельно синхронізованому циклі. Резонатори вмикаються та вимикаються послідовно, створюючи обертовий патерн, який взаємодіє з вхідними хвилями так само, як обертання чорної діри взаємодіє з частинками та полями.
Результатом є підтвердження концепції, яка показує, що принцип працює в настільному масштабі. Дослідники не заявляли про негайне практичне застосування, але експеримент підтверджує, що фізику видобутку енергії з чорних дір можна відтворити в контрольованому лабораторному середовищі.
Стаття в Nature описує конструкцію схеми та виміряне посилення. Команда не оголосила про наступні кроки, але демонстрація відкриває можливість створення нових типів підсилювачів або пристроїв для збору енергії, які покладаються на змінні в часі властивості, а не на рухомі частини. Наразі схема залишається дослідницьким інструментом — таким, що доводить: стаціонарна система може робити те, що раніше вважалося можливим лише за наявності обертання.
