A féreglyukak olyan tudományos-fantasztikus kapocsok, amelyek elküldhetik az utazókat a galaxisokon anélkül, hogy 1000 éves kirándulások vagy kozmikus útlezárások miatt kellene aggódniuk. Az általános relativitáselmélet előrejelzése szerint ezek az objektumok még mindig csak elméleti jellegűek - kivéve, ha mágnes vagy.
kapcsolodo tartalom
- Vajon az űrhajósok túlélnek-e egy csillagközi utat egy féreglyukon keresztül?
- A furcsa fizika láthatatlanná teheti a macskát
A Barcelonai Autònoma de Universitat tudósok egy triója épített egy készüléket, amely egyfajta féreglyukként működik a mágneses mezők számára. Ha az eszközt egy alkalmazott mágneses mezőbe helyezik, akkor mágnesesen nem észlelhető. És ha újabb mágneses mező halad át a féreglyukon, úgy tűnik, hogy teljesen elhagyja a helyet, csak az egyik végén jelenik meg.
Ez a mágneses féreglyuk semmit nem teleportál egy másik csillagrendszerbe, de útmutatást kínálhat a mágneses rezonancia képalkotó (MRI) gépek építéséhez, amelyek nem tartalmazzák a betegek klausztrofób csőbe helyezését.
Az elmélet szerint egy féreglyuk megráncolja a tér-idő szövetét úgy, hogy két távoli hely összekapcsolódik, és az alagúton átutazás egyáltalán nem vesz igénybe időt. A féreglyukakat a fizika nem feltétlenül tiltja, mivel ezek megjelennek Einstein relativitási egyenleteinek bizonyos megoldásaiban, de a fizikusok között élénk vita folyik arról, hogy lehetségesek-e univerzumunkban. Ugyanakkor a korábbi tanulmányok azt mutatták, hogy lehetséges lenne egy egyszerűsített féreglyukot felépíteni a laboratóriumba, amely lehetővé tenné az elektromágneses hullámok láthatatlan alagúton történő áthaladását.
Alvaro Sanchez fizikaprofesszor és csapata a modell féreglyuk elkészítéséhez 3, 2 hüvelykes réz, ittrium, oxigén és szén gömbvel kezdte a munkát - ez egy általános ötvözet a kereskedelmi szupravezetők számára. Egy műanyag réteggel körülvették, és egy másik vékony réteggel ferromágneses anyaggal beborították.
"Egy gondosan megtervezett 'metasurface'-vel körbevettük, hogy megszüntessük a mezőt" - mondja Sanchez.
A réteges gömbön lyuk van, és ezen keresztül a kutatók egy hengerelt fémcsövet tettek, amelyet szintén mágneseztek - gyakorlatilag vékony dipólamágneset. A csapat bekapcsolta a mágneses teret, és az egész készüléket behelyezte, folyékony nitrogén felhasználásával hűtve a gömböt és fenntartva a fémötvözet szupravezető képességét.
Általában a mágneses szupravezetőt körülvevő mágneses mező vonalai meghajlanak és torzulnak - ellentétben a téridő torzításával, amelyet az intenzív gravitáció okoz. Nem történt meg. Ehelyett a környező mágneses mező egyszerűen áthaladt a gömbön, mintha semmi sem lenne ott.
A mágneses féreglyuk és keresztmetszetének illusztrációja, amely bemutatja a belső rétegeket. (Jordi Prat-Camps és az Universitat Autònoma de Barcelona) Az utolsó lépés a féreglyuk tesztelése volt. A mágneses henger két pólusát mutatta, amíg a gömbbe nem jutottak. Ahogy áthaladt a készüléken, úgy tűnt, hogy a henger mező villogni kezd, csak a féreglyuk száján mutatva. Miközben a henger nem gyorsabban halad a fénynél, zavartalanul és láthatatlanul mozgott a tér két régiója között, klasszikus féreglyuk képét idézve.
És amint a henger a gömb másik végéből kilépett, csak a kilógó pólus volt látható, létrehozva egy mágneses monopólium illúzióját - olyasmit, ami a természetben valójában nem létezik.
Matti Lassas, a Helsinki Egyetem matematikusa, aki a mágneses köpenyt tanulmányozta, azt mondja, hogy noha ez a monopólium illúzió, mégis betekintést nyújthat az elméleti monopóliumok viselkedésébe. "Ez egy módszer az egyenletek becsapására" - mondja.
Gyakorlati szempontból a demonstráció azt mutatja, hogy a mágneses tereket árnyékolhatja, hogy azok ne zavarjanak egymást - mondja Sanchez. Itt érkezik az alkalmazás az MRI gépekhez.
Az emberi test elsősorban víz, amely kisebb részecskékből álló hidrogénatomokat tartalmaz, protonoknak nevezik, amelyek mindegyike tengelyen forog. Ezek a pörgetések általában véletlenszerűen vannak igazítva. Az MRI erős mágneses mező létrehozásával működik, ami a protonokat úgy vonja össze, mint a vasszálak. Ezután a gép rádióhullámok impulzusát sugározja a felfogni kívánt területen, és kiüti a protonokat az illesztésből. Amint visszafordulnak, hogy újra igazodjanak a mágneses mezőhöz, a protonok rádióhullámokat bocsátanak ki, és a test szövetei "megvilágítanak" ezekben a hullámhosszokban.
Az erős mágneses mező irányításához a testben a jelenlegi MRI gépek azzal járnak, hogy a beteget egy óriási mágneses tekercsbe helyezik, amely hidegen hűtött. Ezek a gépek alapvetően koporsószerű csövek, amelyek sok betegnél szűknek és szorongást kiváltónak tekinthetők. Ehelyett a gömb huzal formájúvá tétele lehetővé teheti az erős, megszakítás nélküli terek irányítását a kívánt testrészre, anélkül, hogy a beteget körülzárná - mondja Sanchez.
Ezenkívül az árnyékolóhatás lehetővé teheti a mérnökök számára, hogy olyan MR-t készítsenek, amely több érzékelőt használ, különféle rádiófrekvenciákat használva, és ugyanakkor különböző testrészekre nézve - interferencia nélkül. A különféle frekvenciák felhasználhatók a testrészek pontosabb képének megismerésére, amelyeket nehezebb látni, amikor a beteg oldalán karokkal hajlamos.
Lassas szerint a mágneses mezők árnyékolásának képessége, különösen akkor, ha kis területeken megtehető, a képalkotásban segíthet. Megjegyzi, hogy általában el kell távolítani az összes fém az MRI közelében - voltak olyan sérülések esetei, amikor a nem biztonságos fémtárgyak repültek át a helyiségen. Sőt, a fém zavarja a képalkotást.
"Hozz valami kicsi, és ez rontja a képet" - mondja. "Tehát ha most van ez a mágneses féreglyuk, akkor van egy cső, és áthaladhat a dolgokon anélkül, hogy a képet megzavarná. Lehet, hogy kap egy képet és egyszerre műtétet végezhet."
Az ilyen alkalmazások azonban elkerülhetőek, és a terület egyes szakértői még mindig szkeptikusak abban, hogy az eszköz több, mint elméleti modellezésnél hasznos. "Nem adnak sok részletet a [készülék] kialakításáról, ezért egy kicsit vonakodva hagyom jóváhagyni következtetéseiket" - mondja Sir John Pendry, a Londoni Imperial College fizikai professzora és a Plazmaközpont Központ társigazgatója. metaanyagok.
"Igaz, hogy az engedélyezőképesség és a permeabilitás manipulálásával a tér néhány rendkívüli topológiai torzulása szimulálható, legalábbis az elektromágneses mezőket illetően."
