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科学家模拟有史以来第一个“黑洞炸弹”实验室模拟

Posted on 2025-05-04

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ScienceAlert 报道称,“研究人员在实验室中创造了第一个‘黑洞炸弹’的模拟物,这是 20 世纪 70 年代物理学家提出的理论概念……”其中不涉及黑洞;他们的实验只是模拟了理论概念的“电磁模拟”——“自发产生的电磁模式的指数失控放大”。或者,正如 ScienceAlert 所说,“它不会造成任何危险,只是为了让你放心。它由一个旋转的铝圆柱体组成,放置在多层线圈内,这些线圈产生围绕它以可控速度旋转的磁场。”正如罗杰·彭罗斯 (Roger Penrose) 在 1971 年提出的那样,旋转黑洞的强大旋转能可用于放大附近粒子的能量。然后,物理学家雅科夫·泽尔多维奇发现,不需要黑洞就能看到这种现象的发生。他认为,在共振室中旋转的轴对称物体可以产生相同的能量转移和放大,尽管规模要小得多。其他物理学家后来的工作发现,如果将整个装置封闭在镜子中,就会产生正反馈回路,放大能量,直到它从系统中爆炸。这个概念被命名为“黑洞炸弹”,由英国南安普顿大学马里昂·克罗姆领导的物理学家团队现在声称已经将其变为现实。描述他们实验的论文已上传到预印本服务器 arXiv…该团队的实验所做的是模拟它,使用磁场作为粒子的代理,系统周围的线圈充当反射器以产生反馈回路。当他们进行实验时,他们发现,与没有圆柱体时相比,当圆柱体旋转速度快于磁场且方向与磁场相同时,磁场会放大。然而,当圆柱体的旋转速度比磁场慢时,磁场就会减弱。这是一个非常有趣的结果,因为它展示了非常明显的放大效应,基于几十年前描述的理论……因为我们无法直接探测黑洞,像这样的类似物是理解黑洞特性的极好方法……该实验可能代表着朝着更好地理解宇宙中引力最极端的物体的物理学迈出的重要一步。研究人员写道:“噪声的指数放大支持了对黑洞不稳定性的理论研究,并且有望发展未来的实验,以观察量子真空产生的泽尔多维奇效应形式的量子摩擦……”

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在 Slashdot 上阅读这个故事的更多内容。

原文: https://science.slashdot.org/story/25/05/03/2018249/scientists-simulate-first-ever-black-hole-bomb-laboratory-analog?utm_source=rss1.0mainlinkanon&utm_medium=feed

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