Vijftig jaar geleden had Sir Roger Penrose een wild idee: wat als je energie uit een ronddraaiend zwart gat zou kunnen trekken? Zijn plan omvatte een deeltje dat de ergosfeer van het zwarte gat binnenging (een gebied waar de ruimtetijd wordt meegesleurd), in tweeën splitste, en waarbij de ene helft er met meer energie uitkwam dan waarmee het begon. Yakov Zel'dovich suggereerde later dat golven een vergelijkbare truc zouden kunnen uithalen als ze weerkaatsen tegen iets dat snel genoeg ronddraait.

Nu hebben onderzoekers van het CUNY Advanced Science Research Center daadwerkelijk een apparaat gebouwd dat dit doet - zonder het hele "draaien op bijna-lichtsnelheid"-gedoe. In Nature beschrijft het team een radiofrequentie-apparaat dat nooit fysiek roteert, maar elektromagnetische golven laat denken dat ze in een kosmische blender zitten. Door de eigenschappen van een ring van elektronische resonatoren snel aan te passen in een zorgvuldig getimede volgorde, genereerden ze een synthetische rotatie die effectief sneller draait dan het licht. Spoiler: ja, dat mag in een lab.

"Onze aanpak biedt een nieuwe methode van golf-materie-interactie waarbij golven met geselecteerde rotationele eigenschappen energie onttrekken aan synthetische, door de tijd geconstrueerde rotatie, wat een vorm van breedbandige selectieve versterking oplevert," zei hoofdonderzoeker Andrea Alù, die duidelijk die Einstein-hoogleraarstitel heeft verdiend.

Hoofdauteur Hadiseh Nasari noemde het experiment een triomf van theorie naar praktijk, en voegde eraan toe dat het platform kan helpen bij het verkennen van alles van astrofysica tot kwantumwetenschap. Mede-hoofdauteur Hady Moussa legde uit dat golven met de juiste rotationele kenmerken vrolijk energie uit het systeem zoogden, waarmee het Penrose-Zel'dovich-proces in het klein werd nagebootst.

Naast zwarte-gatenfysica denken de onderzoekers dat deze synthetische rotatie kan leiden tot vooruitgang in draadloze communicatie, optica en kwantumtechnologie - zodra ze hebben uitgevogeld hoe ze een labdemo kunnen omzetten in iets dat je daadwerkelijk kunt vasthouden. Het werk werd gefinancierd door het Amerikaanse Ministerie van Defensie, de National Science Foundation en de Simons Foundation, wat fijn is, want het bouwen van nep-zwarte gaten is niet goedkoop.