Araştırmacılar madeni para büyüklüğündeki sabit bir elektronik devreyle bir radyo sinyalini yükseltiyor. Devre devasa bir hızla dönüyormuş gibi davranıyor. Bu deney elektromanyetik dalgaları içeren dönme süper ışımasının ilk gözlemini sunuyor. Dalga yükseltme etkisi enerjisini dönen kara deliklerden alıyor. Bir fizikçi 1969 yılında dönen bir kara deliğin büyük bir enerji rezervuarı taşıdığını gösterdi. Sistemler bu enerjiyi doğrudan kullanabiliyor. Kara delik etrafındaki bölgeye giren nesneyi iki parçaya ayırıyor. Bir parça kara deliğe düşüyor. Diğer parça kara delikten dönme enerjisi çekiyor ve orijinal nesneden daha yüksek bir enerjiyle kaçıyor. Başka bir fizikçi 1971 yılında aynı durumun dalgalar için de geçerli olduğunu keşfetti. Açısal momentum taşıyan bir dalga hızla dönen emici bir silindire çarpıyor. Dalga bu silindirden güçlenerek geri dönüyor. Uzmanlar bu işlemi dönme süper ışıması olarak adlandırıyor. Sistem enerjiyi çok hızlı dönen bir yapıdan çekerek dalgayı güçlendiriyor.
Hız Sınırını Aşan Yapay Dönüş
Etkinin gerçekleşmesi için dönüş hızının dalgayı geçmesi gerekiyor. Hiçbir mekanik nesne ışık veya radyo dalgalarını geçecek dönme hızlarına dayanamıyor. Araştırmacılar daha önce bu etkiyi bir girdap etrafında dönen su dalgalarında gözlemledi. Ekip aynı etkiyi dönen bir emiciye çarpan ses dalgalarında da kanıtladı. Ancak elektromanyetik dalgalar yüksek hız gereksinimleri nedeniyle bu kapsama girmiyordu.
Ekip hız kısıtlamasını aşmak için nesneleri fiziksel olarak döndürmüyor. Araştırmacılar bir rezonatör ağının özelliklerini uzay ve zamanda periyodik olarak değiştiriyor. Sistem bu sayede yapay bir dönüş yaratıyor. Yeni cihaz iki santimetre çapında bir döngüye bağlı üç küçük elektrik devresi içeriyor. Uzmanlar her bir devreyi bir radyo kadranı gibi ayarlıyor. Sistem üç devrenin ayarını yukarı ve aşağı doğru değiştiriyor. Her devre komşularıyla uyumsuz çalışıyor. Desen stadyumdaki bir seyirci dalgası gibi döngü etrafında dönüyor. Hiçbir fiziksel nesne dönmediği halde bu modülasyon deseni dönen bir sistem gibi davranıyor. Görünür hız sadece elektroniğin sürülme hızına bağlı kalıyor. Sistem bu hızı fizik yasalarını ihlal etmeden ışık hızının üzerine çıkarıyor. Maddesel hiçbir yapı hareket etmiyor. Bu sayede hiçbir yapı ışık hızını geçerek fizik kurallarını bozmuyor.
Kritik Deney ve Süper Işıma Gözlemi
Araştırmacılar döngüye 100 MHz radyo sinyali besliyor. Bu ışık yörüngesel açısal momentum taşıyan belirli bir bükülü durumda kalıyor. Ekip daha sonra dönüş hızını 5 MHz ile 195 MHz arasında tarıyor. Sistem beklentilere uygun biçimde 100 MHz’in altındaki yansıyan ışığı sürekli olarak zayıflatıyor. Ancak 100 MHz’in üzerinde yapay dönüş dalgayı geçiyor ve davranış tamamen tersine dönüyor. Yansıyan sinyaller 60, 70 ve 80 MHz frekanslarında yeniden ortaya çıkıyor. Sistem bu sinyalleri zıt yönde büküyor ve gücünü tam altı kat artırıyor. Bu tersine dönüş sistemin süper ışıma rejimine girdiğini gösteriyor. Kazanç açısal momentum bant boşlukları adı verilen özel pencerelerde oluşuyor. Yapay dönüş yeterince hızlandığında sistem bu pencereleri açıyor. Cihaz bu pencereler aracılığıyla enerjiyi yapay dönüşten dalgaya aktarıyor.
Seçici Güçlendirme ve Gelecek Uygulamaları
Yükseltme işlemi giriş sinyaline karşı seçici davranıyor. Sistem sadece belirli açısal momentum özelliklerine sahip dalgaları güçlendiriyor. Etki doğrudan atık enerjiyi kullanıyor. Uzmanlar sıradan bir yükselteçte dışarı sızan enerjiyi istemiyor. Ancak bu sistemde sızıntı yapan devre daha fazla kazanç sağlıyor. Bu durum süper ışımanın arkasındaki termodinamik kurallara tam olarak uyuyor.
Deney gerçek kara delikleri veya kuantum kütleçekimini doğrudan incelemiyor. Sistem dönme enerjisi çıkarma prensiplerini yeniden üreten bir analog laboratuvar platformu oluşturuyor. Araştırmacılar astrofiziksel kara deliklerde test edemeyecekleri kavramları bu platformda inceliyor. Üç devreli döngü şimdilik sadece üç farklı bükülmeye izin veriyor. Ekip gelecekte daha geniş bir aralığı destekleyen daha büyük döngüler inşa etmeyi hedefliyor. Uzmanlar radyo dalgalarından görünür ışığa geçmeyi planlıyor. Ekip ayrıca yapay dönüşün boş uzaydan fotonlar çıkaracağı bir kuantum versiyonu tasarlıyor. Bu sistem bilgiyi kodlamak için yeni yollar sunuyor. Araştırmacılar açısal momentumun seçici emisyonuna sahip yeni nesil lazerler vadediyor.
Haberi Derleyen: Dilara SİPAHİ
KAYNAKÇA:
physicsworld.com/a/artificially-rotating-system-reflects-radiation-like-a-black-hole/