Fiziklar Penrouz g‘oyasini amalda sinab ko‘rdi: yorug‘likdan tez harakatdan energiya olindi

Nyu-York Shahar universiteti Ilg‘or ilmiy tadqiqotlar markazi (ASRC) fiziklari elektromagnit to‘lqinlar uchun yorug‘lik tezligidan yuqori tezlikda aylanuvchi obyektni taqlid qiluvchi noyob qurilmani yaratdi. Nature ilmiy nashrida eʼlon qilingan tajriba ilk bor Penrouz–Zeldovich mexanizmini — aylanuvchi jism to‘lqinga o‘z energiyasini berib, uni kuchaytirish jarayonini nazariyadan amaliyotga olib chiqdi. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Ushbu ilmiy prinsip mashhur fizik Rojer Penrouz g‘oyasiga borib taqaladi. Unga ko‘ra, qora tuynukning ergosferasiga tushib qolgan zarrachaning bir qismi voqealar gajari ortiga o‘tib ketadi, ikkinchi qismi esa dastlabki zarrachaga nisbatan ko‘proq energiya bilan qora tuynuk atrofini tark etishi mumkin. Keyinchalik Yaakov Zeldovich bu mexanizmni umumlashtirib, yetarlicha yuqori tezlikda aylanuvchi har qanday obyekt unga tushayotgan to‘lqinga energiya uzata olishini ko‘rsatib bergan edi.

Sintetik harakat orqali cheklovlarni yengish

Biroq mazkur nazariyani amalda tekshirish uzoq vaqt davomida imkonsiz bo‘lib qolgan edi, chunki biron-bir jismni mexanik ravishda bunday favqulodda tezliklargacha aylantirishning iloji yo‘q. Andrea Alu boshchiligidagi tadqiqot guruhi jismoniy aylanishni fazoviy-vaqtli muhit modulyatsiyasi natijasi bo‘lgan sintetik harakat bilan almashtirish orqali ushbu cheklovni chetlab o‘tishga muvaffaq bo‘ldi.

ixbt.com maʼlumotiga ko‘ra, qurilma bir nechta rezonatorlardan iborat halqadan iborat bo‘lib, ularning xossalari qatʼiy belgilangan dastur bo‘yicha o‘zgarib turadi. Bu to‘lqinning go‘yo shiddat bilan aylanuvchi obyekt ichida tarqalayotgandek harakat qilishiga sabab bo‘ladi. Qurilmaning o‘zi qo‘zg‘almas bo‘lib qolsa-da, halqa bo‘ylab harakatlanuvchi modulyatsiya naqshi mexanik chegaralarga bog‘langan emas, shuning uchun samarali aylanish tezligi yorug‘lik tezligidan oshib ketishi mumkin.

Parametrik jarayonlar va amaliy istiqbollar

Samarali tezlik yorug‘lik tezligidan oshganida, bunday fazoviy-vaqtli kristallning zona tuzilmasida burchak momenti uchun taqiqlangan tirqishlar hosil bo‘ladi. Aynan shu yerda parametrik jarayonlar ishga tushadi: kerakli aylanish xususiyatlariga ega bo‘lgan to‘lqinlar sintetik aylanishdan energiyani tortib olib, kuchayishni boshlaydi.

Mualliflarning taʼkidlashicha, ushbu yondashuv to‘lqin va moddiy muhit o‘rtasidagi o‘zaro taʼsirning mutlaqo yangi usulini yaratadi. Bunda tanlangan xususiyatlarga ega to‘lqinlar sintetik aylanishdan energiya olib, keng polosali tanlanma kuchayishni taʼminlaydi.

Sintetik harakat ekstremal aylanma dinamikani sof nazariya sohasidan amaliy tajribaga olib chiqishi astrofizika, to‘lqin va kvant fizikasi uchun fundamental ahamiyatga ega. Shu bilan birga, mazkur texnologiya aloqa tizimlari, optika va fotonika sohalarida amaliy istiqbollarni ochib beradi. Tadqiqotchilarning navbatdagi maqsadi ushbu usulni maʼlumotlarni qayta ishlashning amaliy vazifalariga, jumladan, kvant tizimlariga moslashtirishdan iborat.