Τρίτη, 20 Οκτωβρίου 2009

Τεχνητή μαύρη τρύπα “τσέπης”

Δημιουργήθηκε η πρώτη “φορητή” μίνι-μαύρη τρύπα πάνω στη Γη.

Black holeΓια πρώτη φορά στον κόσμο, κινέζοι επιστήμονες δημιούργησαν πάνω στη Γη(*) μια ηλεκτρομαγνητική “μαύρη τρύπα τσέπης”, διαμέτρου μόλις 22 εκατοστών, η οποία ρουφά το γύρω της φως και το μετατρέπει σε θερμότητα.

Η συσκευή, που προς το παρόν λειτουργεί σε συχνότητες μικροκυμάτων, δηλαδή μόνο με αόρατο φως, μπορεί σύντομα να επεκταθεί έτσι ώστε να παγιδεύει και το ορατό φως, κάτι που θα οδηγούσε πιθανώς σε ένα νέο τρόπο αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρισμού.

Οι “μαύρες τρύπες” στο σύμπαν είναι ασφαλώς γιγάντιες. Αυτή που βρίσκεται στο κέντρο του δικού μας γαλαξία έχει υπολογιστεί ότι έχει μάζα περίπου 3,6 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του ήλιου μας.

Η τεχνητή μαύρη τρύπα “τσέπης” μιμείται τις ιδιότητες της κοσμολογικής μαύρης τρύπας, η έντονη βαρύτητα της οποίας κάμπτει τον περιβάλλοντα χωροχρόνο “ρουφώντας” την πέριξ ύλη. Η αρχική ιδέα προτάθηκε φέτος από τους Εβγκένι Ναριμάνοφ και Αλεξάντερ Κιλντίσεφ του πανεπιστημίου Περντιού των ΗΠΑ. Οι δύο επιστήμονες υποστήριξαν ότι είναι δυνατό να κατασκευαστεί μια συσκευή που να καμπυλώνει το φως προς το κέντρο της, “ρουφώντας” το με παρόμοιο τρόπο.

Την ιδέα ανέλαβαν πολύ γρήγορα να υλοποιήσουν οι Τιε Τζουν Κούι και Τσιανγκ Τσινγκ του Νοτιοανατολικού Πανεπιστημίου του Ναντζίνγκ στην Κίνα. Η συσκευή που έφτιαξαν, αποτελεί μια “μαύρη τρύπα” για τις συχνότητες των μικροκυμάτων. Αποτελείται από 60 ομόκεντρες δακτυλιοειδείς λωρίδες “μετα-υλικών” (τα οποία έχουν στο παρελθόν χρησιμοποιηθεί για να δημιουργηθούν οι λεγόμενοι “μανδύες αορατότητας“) που αποτελούν ένα είδος μεταλλικών “ηλεκτρομαγνητικών αντηχείων”.

Όταν ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα πέφτει στη συσκευή, παγιδεύεται, όχι από τη βαρύτητά της, όπως συμβαίνει στις κοσμολογικές μαύρες τρύπες, αλλά από τα ηλεκτρομαγνητικά αντηχεία που επηρεάζουν τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία του κύματος. Έτσι το κύμα καθοδηγείται προς τον πυρήνα της “μαύρης τρύπας”, απ’ όπου και απορροφάται. Το κύμα δεν ξαναβγαίνει ποτέ από τη “μαύρη τρύπα”, καθώς το αόρατο φως που απορροφάται, μετατρέπεται σε θερμότητα. “Εντυπωσιασμένος” δήλωσε ο διάσημος φυσικός Τζον Πέντρι του Ιμπίριαλ Κόλετζ (Imperial College) του Λονδίνου, ο οποίος υπήρξε πρωτοπόρος στη χρήση μετα-υλικών ως μανδυών αορατότητας.

Η επέκταση της συσκευής, ώστε να απορροφά και το ορατό φως, θα είναι πιο δύσκολη, καθώς τα μήκη κύματος του ορατού φωτός είναι πολύ μικρότερα απ’ αυτά των μικροκυμάτων, με συνέπεια να πρέπει και η συσκευή να γίνει πολύ πιο μικρή. Οι κινέζοι επιστήμονες πάντως, δήλωσαν αισιόδοξοι ότι μπορούν να το κάνουν, ίσως μάλιστα μέχρι το τέλος του 2009.

Μια τέτοια συσκευή, αν όντως κατασκευαστεί, μεταξύ άλλων, θα μπορούσε να συλλέγει την ηλιακή ενέργεια σε μέρη όπου η ηλιακή ακτινοβολία είναι πολύ διάχυτη για να εστιαστεί σε μια ηλιακή κυψέλη. Μια οπτική “μαύρη τρύπα” θα ρουφούσε τις ηλιακές ακτίνες και θα τις κατεύθυνε σε μια ηλιακή κυψέλη εγκατεστημένη στον πυρήνα της “μαύρης τρύπας”.

Η ανακάλυψη παρουσιάστηκε στο περιοδικό εφαρμοσμένης φυσικής “Applied Physics Letters”, σύμφωνα με τo “New Scientist” και το “Nature”.

———

(*) Πηγή:“Express.gr” / Για την πρωτότυπη επιστημονική εργασία, βλέπε εδώ: http://arxiv.org/abs/0910.2159v1

***

Σχόλιο:

Η ενέργεια είναι ένα ουσιαστικό μέρος της καθημερινής μας ζωής. Τίποτα δεν θα γινόταν αναμφίβολα χωρίς ενέργεια. Εξαρτόμαστε, καθημερινά, από τις εκατοντάδες των διαφορετικών τρόπων με τους οποίους κάνει αισθητή την παρουσία της. Ταυτόχρονα, πολλά από τα προβλήματα που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα σχετίζονται με την εξασφάλιση, διατήρηση και έλεγχο της ενέργειας. Το παράδοξο όμως είναι, πως μολονότι υπάρχει διάχυτη στο σύμπαν, εντούτοις, η επιστήμη δεν έχει καταφέρει ακόμα να βρει τον τρόπο να απορροφήσει, ή αλλιώς αξιοποιήσει, τα αποθέματα αυτής της τεράστιας δεξαμενής, σε έναν ικανοποιητικό βαθμό. Ο άνθρωπος, από την αρχαιότητα μέχρι και σήμερα, στρέφεται για τις ανάγκες του αποκλειστικά στα αποθέματα της γης. Οι κάποιες προσπάθειες αξιοποίησης του ηλιακού φωτός, δεν δίνουν, παρά μόνο ένα σχετικά ελάχιστο ποσοστό από αυτό που συνολικά απαιτείται για να καλυφτούν οι ανάγκες μας. «Στρέψου στον ήλιο και θα αφήσεις τις σκιές πίσω σου», λέει εντούτοις μια κινέζικη (και όχι γερμανική όπως εσφαλμένα διατυπώνεται από μερικούς) παροιμία. Μήπως η παραπάνω εφαρμογή σπάει επιτέλους το φράγμα για μια δυναμική στροφή προς τα ανεξάντλητα αυτά αποθέματα; Είναι γνωστό, πως αν η επιστημονική έρευνα γινόταν με σκοπό το κοινό όφελος και όχι από ιδιοτέλεια ή τις όποιες σκοπιμότητες, η ζωή μας θα ήταν σήμερα πολύ διαφορετική.
Από τα "αρχεία του Αλκίμου"

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου