Физики из Саутгемптонского университета в Великобритании заявили, что смогли создать первую в истории "бомбу черной дыры". Это страшно звучащая концепция была разработана еще в конце 1960—х годов. А развил ее белорусский учёный Яков Зельдович в 1971 году.
Как сообщило издание New Scientist, идея заключается в том, чтобы накапливать энергию с помощью черной дыры, а затем удерживать ее зеркалами до тех пор, пока не произойдет взрыв. Однако то, что команда создала в лаборатории, — это безвредный тест, без реальной черной дыры, которая могла бы засосать нашу планету в небытие.
Речь также не идёт об оружии, и не желании найти способ стереть вражеские инопланетные цивилизации с лица земли.
Целью исследования является изучение того, как черные дыры вращаются, притягивают и ускоряют ткань пространства-времени вокруг себя — явление, впервые описанное физиком Роджером Пенроузом в 1969 году.
В в 1971 году белорусский физик Яков Зельдович придумал вращающуюся систему, чтобы исследовать, можно ли извлечь энергию вращения черной дыры, используя экстремальные условия внутри нее, не нарушая законов сохранения энергии.
Потенциально, согласно существующим теориям, настоящая черная дыра может генерировать и высвобождать энергию почти такую же, как сверхновые.
Яков Зельдович — белорусский физик и физикохимик. Академик АН СССР (1958; член-корреспондент 1946), доктор физико-математических наук, профессор. Один из создателей атомной бомбы (29 августа 1949 года) и водородной бомбы (1953) в СССР.
Зельдович и Солпитер в 1964 году первыми (независимо друг от друга) выдвинули предположение (теперь ставшее общепринятым), что источниками энергии квазаров служат аккреционные диски вокруг массивных чёрных дыр.
Ряд предсказанных белорусским учёным эффектов получили экспериментальное подтверждение в конце XX — начале XXI века. Так, были открыты гигантские пустые области во Вселенной, окружённые сгущениями галактики и доказан эффект Сюняева — Зельдовича.
«Мне было скучно»
Как ни странно, стартом для исследования стала скука во время пандемии коронавируса. В новом эксперименте, подробно описанном в черновой работе, ожидающей рецензирования, соавтор и профессор физики из Саутгемптонского университета Хендрик Ульбрихт и его коллеги исследовали «эффект Зельдовича», используя цилиндрическое зеркало для усиления энергии и создания петли положительной обратной связи.
Начиная с 2020 года, в разгар карантина из-за COVID-19, Ульбрихт построил первое устройство из вращающегося алюминиевого цилиндра и задействовал магнитные поля. Оно стало доказательством концепции белорусского ученого.
Область научных интересов Хендрика Ульбрихта: Основы квантовой механики, методы охлаждения наночастиц, Экспериментальные испытания моделей коллапса, Гравитация и квант, Левитирующие оптико-механические датчики (LOM), акселерометрия и гравиметрия, Космос.
Научная группа Ульбрихта проводит квантовые экспериментальные исследования по получению и анализу массивных систем в неклассических состояниях различными методами. Они являются пионерами так называемых левитирующих опто- и магнитомеханических экспериментов, в которых свет и магнитные поля используются как для улавливания, так и для контроля нано- и микрочастиц в вакууме.
«Все было закрыто, и мне было очень скучно, хотелось что-то сделать, поэтому я построил установку и начал проводить эти эксперименты, и увидел усиление, — рассказал он New Scientist. — Я был так взволнован, что, можно сказать, это спасло меня во время COVID».
С помощью команды исследователей, которую профессор собрал, он продолжил эксперимент, вращая намагниченные металлические катушки вокруг цилиндра с высокой скоростью. И, что удивительно, в итоге команда получила еще большее магнитное поле, чем в начале.
«Вы направляете низкочастотную электромагнитную волну на вращающийся цилиндр, и кто бы мог подумать, что вы получите больше отдачи, чем то, что вы туда направили?» — поделился восхищением физик.
Профессор физики Лиссабонского университета Витор Кардозу, который не принимал участия в исследовании, оценил для New Scientist результат эксперимента: «Это просто уму непостижимо».
Даже без магнитного поля, генерируемого катушками, установка все равно генерировала бы сигнал, указывающий на то, что эксперимент, по-видимому, подтвердил существующие теории о том, как энергия ведет себя вблизи черной дыры.
«По сути, мы генерируем сигнал из шума, и это то же самое, что должно происходить согласно гипотезе создания бомбы черной дыры», — рассказал Ульбрихт в интервью New Scientist.
Команда учёных надеется, что их исследование позволит лучше понять, как черные дыры заряжают энергией близлежащие частицы, и даже может пролить свет на темную материю, загадочное вещество, которое, как полагают, составляет около 27% всей материи во Вселенной.
