五十年前,罗杰·彭罗斯爵士有个疯狂想法:能不能从旋转的黑洞里拽出能量?他的计划是让一个粒子进入黑洞的能层(那里的时空被拖着跑),分裂成两半,其中一半带着比原来更多的能量逃出来。雅可夫·泽尔多维奇后来提出,如果波从足够快旋转的物体上反弹,也能玩类似的把戏。

现在,纽约市立大学高级科学研究中心的研究人员真的造出了这么个装置——省去了“接近光速旋转”那部分。在《自然》杂志上,团队描述了一个射频设备,它从不物理旋转,但让电磁波以为自己掉进了宇宙搅拌机。通过快速按精心编排的顺序调整一圈电子谐振器的属性,他们生成了有效旋转速度超过光速的合成旋转。剧透:这在实验室里是允许的。

“我们的方法促成了一种新的波-物质相互作用方式,其中具有选定旋转特性的波从合成时间工程旋转中提取能量,产生一种宽带选择性放大,”首席研究员安德烈亚·阿卢说,他显然配得上爱因斯坦教授头衔。

第一作者哈迪塞·纳萨里称这项实验是将理论转化为实践的胜利,并补充说这个平台可以帮助探索从天体物理到量子科学的一切。共同第一作者哈迪·穆萨解释说,具有正确旋转特性的波愉快地从系统中吸走能量,在微型尺度上重现了彭罗斯-泽尔多维奇过程。

除了黑洞物理,研究人员认为这种合成旋转可能带来无线通信、光学和量子技术的进步——只要他们能想办法把实验室演示变成你真正能拿在手里的东西。这项工作由美国国防部、国家科学基金会和西蒙斯基金会资助,这很好,因为造假黑洞可不便宜。