Ученые создали в лаборатории микроволновую черную дыру - устройство, которое поглощает все попавшие на него волны соответствующего диапазона частот. Работа физиков принята к публикации в журнал Applied Physics Letters. Ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Основную суть исследования приводит New Scientist.
"Классическая" черная дыра представляет собой область пространства с чрезвычайно сильным гравитационным притяжением. Покинуть границы черной дыры не может даже свет. Эти объекты заставляют искривляться пространство-время, и материя и излучения падают на черные дыры, следуя искривленным "траекториям". В начале 2009 года два физика из России, работающие в настоящее время в США, предложили способ создать устройство, свойства которого будут напоминать свойства черных дыр.
В основе такого устройства должна лежать цилиндрическая структура, оболочка и внутренняя часть которой различаются по строению. Диэлектрическая проницаемость оболочки должна постепенно возрастать по направлению от внешней к внутренней частям устройства. Диэлектрическая проницаемость оболочки и центральной части в месте их контакта должны быть одинаковой, чтобы "добравшееся" до центра излучение поглощалось.
Авторы новой работы реализовали идею российских ученых на практике. Для создания микроволновой черной дыры исследователи воспользовались метаматериалами - особыми веществами, которые могут специфически искривлять пути проходящих сквозь них электромагнитных волн. Одним из самых перспективных способов использовать метматериалы считается создание устройств, делающих окружающие предметы невидимыми. Подробнее об этих работах можно прочитать здесь и здесь.
Созданная в лаборатории черная дыра состоит из 60 замкнутых в кольцо полосок, выполненных из метаматериалов (20 формируют центральную часть, а 40 - оболочку). Попавшее на устройство излучение "путешествует" по оболочке пока не достигнет центральной части, где преобразуется в тепло. Пока черная дыра необратимо поглощает только микроволновое излучение, однако к концу 2009 года авторы обещают представить устройство, способное засасывать и световые лучи.
В конце августа 2009 года другой российский физик предложил способ при помощи метаматериалов смоделировать в лаборатории Большой Взрыв.