Vor fünfzig Jahren hatte Sir Roger Penrose eine verrückte Idee: Was wäre, wenn man Energie aus einem rotierenden Schwarzen Loch ziehen könnte? Sein Plan sah vor, dass ein Teilchen in die Ergosphäre des Schwarzen Lochs eintritt (eine Region, in der die Raumzeit mitgerissen wird), sich in zwei Teile spaltet und eine Hälfte mit mehr Energie entkommt, als sie hatte. Jakow Seldowitsch schlug später vor, dass Wellen einen ähnlichen Trick vollführen könnten, wenn sie von etwas abprallen, das schnell genug rotiert.

Jetzt haben Forscher des CUNY Advanced Science Research Center tatsächlich einen Apparat gebaut, der das schafft – ohne das ganze „mit nahezu Lichtgeschwindigkeit rotieren“. In Nature beschreibt das Team ein Hochfrequenzgerät, das sich nie physisch dreht, aber elektromagnetische Wellen glauben lässt, sie seien in einem kosmischen Mixer. Durch schnelles Verändern der Eigenschaften eines Rings elektronischer Resonatoren in einer sorgfältig getimten Sequenz erzeugten sie eine synthetische Rotation, die effektiv schneller als Licht ist. Spoiler: Ja, das ist im Labor erlaubt.

„Unser Ansatz ermöglicht eine neue Methode der Wellen-Materie-Wechselwirkung, bei der Wellen mit ausgewählten Rotationseigenschaften Energie aus synthetischer zeitlich konstruierter Rotation extrahieren, was eine Form von breitbandiger selektiver Verstärkung erzeugt“, sagte Hauptforscher Andrea Alù, der sich diese Einstein-Professur eindeutig verdient hat.

Die Hauptautorin Hadiseh Nasari nannte das Experiment einen Triumph der Umsetzung von Theorie in Praxis und fügte hinzu, dass die Plattform helfen könnte, alles von Astrophysik bis Quantenwissenschaft zu erforschen. Ko-Hauptautor Hady Moussa erklärte, dass Wellen mit den richtigen Rotationseigenschaften bereitwillig Energie aus dem System saugten und so den Penrose-Seldowitsch-Prozess im Miniaturformat nachbildeten.

Jenseits der Schwarzen-Loch-Physik glauben die Forscher, dass diese synthetische Rotation zu Fortschritten in drahtloser Kommunikation, Optik und Quantentechnologie führen könnte – sobald sie herausfinden, wie man aus einer Labordemonstration etwas macht, das man tatsächlich in der Hand halten kann. Die Arbeit wurde vom US-Verteidigungsministerium, der National Science Foundation und der Simons Foundation finanziert, was nett ist, weil der Bau falscher Schwarzer Löcher nicht billig ist.