მკვლევრებმა შექმნეს „შავი ხვრელის ბომბის“ პირველი ლაბორატორიული ანალოგი. ეს თეორიული კონცეფცია ფიზიკოსებმა პირველად 1970-იან წლებში შეიმუშავეს.
თუკი შავი ხვრელები ყველაზე უკეთ რაიმეთი არიან ცნობილი, ესაა წარმოუდგენლად დიდი, დაუღწეველი გრავიტაცია. შავ ხვრელში მატერია ჩაედინება, მაგრამ უკან თითქმის არაფერი ამოდის.
ყოველ შემთხვევაში, რამდენადაც ჩვენ ვიცით, ასეა შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტს მიღმა. თუმცა, შავი ხვრელის გარშემო სივრცეში შეიძლება რაღაც მოახერხო. როგორც როჯერ პენროუზმა 1971 წელს ივარაუდა, მბრუნავი შავი ხვრელის მძლავრი ბრუნვითი ენერგია შეიძლება გამოვიყენოთ ახლომდებარე ნაწილაკების ენერგიის გასაძლიერებლად.
შემდეგ, საბჭოთა ფიზიკოსმა იაკოვ ზელდოვიჩმა დაადგინა, რომ ამ ფენომენის მოქმედებაში სანახავად სულაც არაა საჭირო შავი ხვრელი. როგორც მან გაარკვია, ღერძულად სიმეტრიული სხეულს, რომელიც რეზონანსულ კამერაში ბრუნავს, შეუძლია წარმოქმნას ენერგიის იგივე გადაცემა და გაძლიერება, მაგრამ გაცილებით მცირე მასშტაბით.
სხვა ფიზიკოსების მიერ ჩატარებულ შემდეგ კვლევებში გაირკვა, რომ თუ მთელ ამ აპარატს სარკეში მოათავსებ, წარმოიქმნება უკუკავშირის დადებითი მარყუჟი, რომელიც ენერგიას იქამდე გააძლიერებს, ვიდრე სისტემა არ აფეთქდება.
ამ კონცეფციას შავი ხვრელის ბომბი უწოდეს. ბრიტანეთის საუთჰემპტონის უნივერსიტეტის ფიზიკოსთა ჯგუფი ახლა ირწმუნება, რომ ეს კონცეპტი რეალობად აქციეს.
გეტყვით, რომ ის არანაირ საფრთხეს არ წარმოადგენს. შედგება ალუმინის მბრუნავი ცილინდრისგან, რომელიც კოჭების ფენებს შიგნითაა მოქცეული; ეს კოჭები მათ გარშემო მოძრავ მაგნიტურ ველს წარმოქმნის, კონტროლირებად სიჩქარეზე.
თავდაპირველად საჭიროა, რამდენიმე სიტყვა ვთქვათ შავი ხვრელის ერგოსფეროს შესახებ — ესაა სივრცე მოვლენათა ჰორიზონტს გარეთ. ცნობილია, რომ გრავიტაცია სივრცე-დროს ამრუდებს. შავი ხვრელის გრავიტაციული ველი იმდენად ძლიერია, რომ სივრცე-დროს არა მხოლოდ ამრუდებს, არამედ ბრუნვასთან ერთად მიათრევს კიდეც. ამას ლენზე-ტირინგის ეფექტს უწოდებენ.
როდესაც ნაწილაკები გრავიტაციულად აშლილ სივრცე-დროში გადაადგილდებიან, ისინი უბრალოდ საკუთარი სისწრაფით მიიწევენ წინ. მაგრამ თუკი ეს სივრცე- დრო მოძრაობს და ნაწილაკებიც იმავე მიმართულებით მოძრაობენ, როგორც თავად სივრცე-დროის მოძრაობა, გარედან ისე ჩანს, რომ ისინი უფრო სწრაფად მოძრაობენ — დაახლოებით ისე, აეროპორტში რომ იაროთ ჰორიზონტალურად მოძრავი ბილიკის გასწვრივ.
როდესაც ნაწილაკი მოძრავი სივრცე-დროიდან გამოდის, უფრო მეტი იმპულსი აქვს.
ამ გრავიტაციული ეფექტის ექსპერიმენტულად გამეორება შეუძლებელია; ჯგუფმა ექსპერიმენტში მხოლოდ ამის სიმულირება ჩაატარა; ნაწილაკების შემცვლელებად მაგნიტური ველები გამოიყენა, სისტემის გარშემო კოჭები კი რეფლექტორის როლს ასრულებდა, რათა წარმოექმნა უკუკავშირის მარყუჟი.
ექსპერიმენტის მსვლელობისას აღმოაჩინეს, რომ როდესაც ცილინდრი მაგნიტური ველის მიმართულებით და მასზე სწრაფად ბრუნავს, მაგნიტური ველი ძლიერდება, იმასთან შედარებით, ვიდრე მაშინ, როცა ეს ყველაფერი ცილინდრის გარეშე ხდება. როცა ცილინდრი მაგნიტურ ველზე ნელა ბრუნავს, მაგნიტური ველი სუსტდება.
შედეგები ძლიერ საინტერესოა, რადგან წარმოაჩენს გაძლიერების ძალიან აშკარა ეფექტს, როგორც ამას ათწლეულების წინანდელი თეორია აღწერდა.
„სისტემა აკმაყოფილებს ზელდოვიჩის მიერ ნავარაუდევ ექსპერიმენტულ პირობებს. ეს ექსპერიმენტები წარმოადგენს მბრუნავი შთანმთქმელი გამაძლიერებლის პირდაპირ რეალიზაციას, რომელიც პირველად ზელდოვიჩმა შემოგვთავაზა 1971 წელს და მოგვიანებით, პრესმა და ტეუკოლსკიმ შავი ხვრელის ბომბის კონცეფციად განავითარეს“, — წერენ მკვლევრები პუბლიკაციაში.
ვინაიდან შავი ხვრელის პირდაპირ შემოწმება შეუძლებელია, ასეთი ანალოგები ბრწყინვალე გზაა მათ მახასიათებელთა შესასწავლად. ახალი აღმოჩენის ნებისმიერი პოტენციური გამოყენების განსაზღვრა გაცილებით მეტ დახვეწასა და შემოწმებას საჭიროებს.
თუმცა, ამ ეტაპზე, ეს ექსპერიმენტი შეიძლება მნიშვნელოვანი ნაბიჯი იყოს სამყაროს ყველაძე ექსტრემალური გრავიტაციის მქონე ობიექტთა უკეთესად შესასწავლად.
კვლევა ჯერ რეცენზირებული არ არის და ხელმისაწვდომია სერვერზე arXiv.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
