Pięćdziesiąt lat temu sir Roger Penrose wpadł na szalony pomysł: a gdyby tak wyciągnąć energię z wirującej czarnej dziury? Jego plan zakładał, że cząstka wchodzi w ergosferę (obszar, gdzie czasoprzestrzeń jest wleczona za wirującym obiektem), rozszczepia się na dwie, a jedna połówka ucieka z większą energią, niż miała na początku. Jakow Zeldowicz później zasugerował, że fale mogłyby dokonać podobnej sztuczki, odbijając się od czegoś wirującego wystarczająco szybko.

Teraz naukowcy z CUNY Advanced Science Research Center faktycznie zbudowali urządzenie, które to robi – bez całego tego „wirowania z prędkością bliską światłu”. Pisząc w Nature, zespół stworzył urządzenie radiowe, które nigdy fizycznie się nie obraca, ale oszukuje fale elektromagnetyczne, by myślały, że są w kosmicznym blenderze. Poprzez szybkie zmienianie właściwości pierścienia rezonatorów elektronicznych w starannie zaplanowanej sekwencji, wygenerowali syntetyczny obrót, który efektywnie wiruje szybciej niż światło. Spojler: tak, to dozwolone w laboratorium.

„Nasze podejście umożliwia nową metodę interakcji fali z materią, w której fale o wybranych właściwościach rotacyjnych wyciągają energię z syntetycznego, inżynieryjnie zaprojektowanego obrotu, tworząc formę szerokopasmowego selektywnego wzmocnienia” – powiedział główny badacz Andrea Alù, który najwyraźniej zasłużył na tę profesurę Einsteina.

Główna autorka Hadiseh Nasari nazwała eksperyment triumfem przekształcania teorii w praktykę, dodając, że platforma może pomóc w badaniu wszystkiego, od astrofizyki po nauki kwantowe. Współautor Hady Moussa wyjaśnił, że fale o odpowiednich cechach rotacyjnych z radością wysysały energię z układu, odtwarzając proces Penrose’a-Zeldowicza w miniaturze.

Poza fizyką czarnych dziur naukowcy sądzą, że ten syntetyczny obrót może doprowadzić do postępów w komunikacji bezprzewodowej, optyce i technologiach kwantowych – gdy tylko wymyślą, jak zamienić laboratoryjną demonstrację w coś, co można faktycznie trzymać w rękach. Prace finansowały Departament Obrony USA, Narodowa Fundacja Nauki oraz Fundacja Simonsa, co jest miłe, bo budowanie fałszywych czarnych dziur nie jest tanie.