Akademisk Frihet

Bärbara svarta hål är det nya svarta inom metamaterial

Posted in Forskning by Akademisk Frihet on 03 november 2009

svarthål

Den ansedda vetenskapliga tidskriften Nature rapporterar att fysiker vid Southeast University i Nanjing, Kina, har skapat ett ”konstgjort” svart hål för ljus. Det svarta hålet med tillhörande apparat är 22 cm i diameter och kan ”suga up” ljus av mikrovågsfrekvens och omvandla det till hetta.

Det svarta hålet är det senaste resultatet av metamaterial-forskningen. Metamaterial är syntetiska material som kan böja av ljus på nya sätt. Det är bland annat metamaterial i ”invisibility carpets” som böjer ljuset runt ett objekt och skapar illusionen av att det är osynligt. Kanske inte helt oväntat är detta ett stort forskningsområde inom olika militära organisationer, men än så länge fungerar det mest i olika laboratoriemiljöer. Just invisibility carpets fick en hel del uppmärksamhet i media när de presenterades.

Svarta hål i rymden har en mycket stor massa och är för tunga för att vara ”bärbara”. Det svarta hålet i mitten av Vintergatan har 3,6 miljoner gånger större massa än solen och böjer dessutom själva rymden runt det svarat hålet. Ljus som kommer i närheten av hålet blir ”infångat” och därför uppfattas hålet som svart.

news.Fig3D2Bilden visar hur det meta-svart hålet ”suger upp” mikrovågor (Q. Cheng and T. J. Cui)

De nya meta-svarta hålen böjer också ljuset fast på ett annat sätt. Det är alltså inte samma typ av svarta hål som de i rymden men de ger en liknande effekt på ljus. Hur fungerar då de nya meta-svarta hålen rent mekanistiskt? Jag ska inte försöka mig på att förklara detta själv men Nature beskriver mekanismen så här:

”The new meta-black hole also bends light, but in a very different way. Rather than relying on gravity, the black hole uses a series of metallic ‘resonators’ arranged in 60 concentric circles. The resonators affect the electric and magnetic fields of a passing light wave, causing it to bend towards the centre of the hole. It spirals closer and closer to the black hole’s ‘core’ until it reaches the 20 innermost layers. Those layers are made of another set of resonators that convert light into heat. The result: what goes in cannot come out.”

Eftersom meta-svarta hål inte har en enorm massa och därmed inte använder gravitation för att böja av ljuset så har de heller inte exakt samma egenskaper som ”riktiga” svarta hål. Exempelvis avger de inte s.k. Hawking-strålning (eerie quantum glow).

Källa: Nature News doi:10.1038/news.2009.1007

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

%d bloggare gillar detta: