Tudomány

Az emberiség képes megnyitni egy fekete lyukat

A világegyetem legveszélyesebb bombája

A fizika világában olyan esemény történt, amely felforgathatja az univerzumról alkotott ismereteinket.

Az emberiség képes megnyitni egy fekete lyukat
A fekete lyuk az űrben mindig misztikus látványt nyújt
Fotó: NorthFoto

A Southamptoni Egyetem tudósai valami hihetetlen dolgot hoztak létre: egy „feketelyuk-bombát”, egy olyan eszközt, amely hatalmas mennyiségű energiát képes felhalmozni és felszabadítani. Ez a találmány nemcsak megerősíti a több mint fél évszázada létező elméleteket, hanem új távlatokat nyit a világegyetem legrejtélyesebb objektumainak tanulmányozása előtt.

Minden a brit matematikus és fizikus, Roger Penrose kutatásával kezdődött, aki 2020-ban Nobel-díjat kapott fizikából. 1969-ben tette azt a felfedezést, amely a jelenlegi áttörés alapját képezi: a forgó fekete lyukhoz közeledő részecskék képesek energiát felvenni.

Penrose egyszerűen magyarázta ezt a jelenséget: a forgó objektumok meggörbítik a körülöttük lévő teret, magukkal ragadva mindent, ami a hatókörükbe kerül. A fekete lyukak esetében ez a hatás annyira felerősödik, hogy az objektumok a vákuumban a fénysebességet meghaladó sebességre gyorsulhatnak.

Úgy tűnik, hogy ilyen folyamatok csak a világűr mélyén zajlanak, de a szovjet fizikus, Jakov Zeldovich már fél évszázada feltételezte, hogy ez a jelenség laboratóriumi körülmények között is reprodukálható.

Elmélete szerint, ha fényt engedünk át egy forgó fémhenger körül nagy sebességgel, hasonló energiafokozást lehet elérni. Zeldovich még azt is kitalálta, hogyan lehet ezt technikailag megvalósítani: egy visszatükröző tükör segítségével létre kell hozni egy „visszacsatoló hurkot”, ahol az energia önmagát erősíti. A probléma csak az volt: fizikai tárgyakat fénysebesség közeli sebességre gyorsítani lehetetlennek tűnt.

A áttörés véletlenül történt – a Covid–19-járvány idején a southamptoni Hendrik Ulbricht professzor egyedül maradva saját gondolataival, váratlan megoldást talált. Javasolta, hogy alumíniumhenger és mágneses mezők segítségével valósítsák meg Zeldovich elméletét. Így született meg a forgó hengerből álló szerkezet, amelyet három réteg fémtekercs vesz körül, amelyek erős mágneses mezőt generálnak. Ezek a tekercsek tükörként működtek, amelyek befogják és erősítik a körben áthaladó fény energiáját.

A kísérlet eredménye lenyűgöző volt. A Southamptoni Egyetem tudósai hivatalosan bejelentették, hogy sikerült elérniük „spontán generált elektromágneses módok exponenciális, ellenőrizhetetlen erősödését”.

Egyszerűbben fogalmazva: a készülék olyan mennyiségű energiát kezdett termelni, amely csak egy szupernóva robbanásához hasonlítható. Természetesen még nem beszélhetünk gyakorlati alkalmazásról – például az iparban vagy a katonai területen. A tudósok fő célja ennél sokkal mélyebb: laboratóriumi modellt készíteni egy fekete lyukról, hogy tanulmányozhassák annak tulajdonságait, és egy kicsit meghúzzák a fátylat az univerzum rejtélyeiről.

Ez a találmány nem csupán technikai trükk, hanem egy új kísérleti terep az asztrofizikusok számára. A fekete lyukak viselkedésének modellezése a Földön azt jelentette, hogy megkapjuk a kulcsot a világegyetem legrejtélyesebb zugaiban zajló folyamatok megértéséhez. Valójában az emberiség egy lépéssel közelebb került azoknak a titkoknak a megfejtéséhez, amelyekkel a tudósok évtizedek óta küszködnek. És ki tudja, milyen felfedezések várnak még ránk ezen az úton?

Kapcsolódó írásaink