Черные дыры, обладающие колоссальной массой, искривляют пространство-время с такой силой, что поглощают даже свет. Несмотря на нерешенные вопросы в их теории, существование этих объектов подтверждено наблюдениями. Белые дыры, напротив, остаются гипотетическими «антиподами», отталкивающими материю и излучение. Новое исследование вносит революционные изменения в изучение обоих феноменов.
Оптический прорыв в лаборатории
Ученые под руководством Нины Вайдья из Саутгемптонского университета создали уникальное устройство, воспроизводящее свойства космических дыр. Линза функционирует как переключатель: в зависимости от поляризации света она полностью поглощает или отражает лучи, имитируя поведение черных и белых дыр. Эта технология открывает путь к экспериментальному изучению экзотических астрофизических процессов.
Конструкция с точностью до нанометра
Устройство состоит из двух 90-градусных призм из стекла BK7 с полировкой до 80 микрометров. Высота каждого элемента — 15 мм, ширина основания — 21,3 мм. На одну из поверхностей нанесен 20-нанометровый слой хрома, а для идеального оптического контакта между призмами используется жидкость с аналогичным коэффициентом преломления.
Динамика света и хрома
При взаимодействии со структурой световые волны формируют стоячую волну. Ее взаимодействие с хромовым покрытием приводит к двум сценариям: полному поглощению или отражению излучения. «Это словно магия — наблюдать, как устройство буквально „глотает“ свет или превращается в непреодолимый барьер», — отмечают исследователи.
Вдохновение для будущих технологий
«Космические объекты вдохновляют нас находить аналоги их свойств в лабораторных условиях, — делится профессор Вайдья. — Удивительно, как законы гравитации перекликаются с оптическими явлениями в миниатюрных системах». Устройство уже успешно прошло тесты, подтвердившие его способность управлять электромагнитными волнами подобно космическим дырам.
Перспективы применения разработки охватывают как фундаментальную науку, так и практику: от моделирования экстремальных астрофизических условий до создания новых систем связи, датчиков и технологий энергопреобразования. Это шаг к воплощению фантастических идей в реальных инновациях.
