Physiker haben die Art und Weise, wie ein rotierendes Schwarzes Loch Energie verliert, auf einer Tischplatte nachgebildet

Im Advanced Science Research Center des CUNY Graduate Center haben Physiker ein ringförmiges Netzwerk aus elektronischen Resonatoren aufgebaut, das sich physikalisch nie dreht, aber dennoch elektromagnetische Wellen dazu bringt, ihm Energie zu entziehen. Durch schnelles Modulieren des Schaltkreises in einer sorgfältig getimten Reihenfolge schuf das Team ein Wandermuster, das das System für die Wellen wie eine ultraschnelle Rotation erscheinen lässt und so die jahrzehntealte Idee der Superradianz von Penrose Zel’dovich in einem funktionierenden Laboraufbau reproduziert. Das Ergebnis war eine messbare Verstärkung von 7,8 dB ohne bewegliche Teile. Die Arbeit, die am 8. Juli 2026 in Nature veröffentlicht wurde, verwandelt das, was früher im wahrsten Sinne des Wortes rotierende Zylinder, Scheiben oder Wirbel erforderte, in etwas, das auf eine Tischplatte passt.

Wenn Sie Ihre Tage damit verbringen, Chips, KI-Modelle und die nächsten Schritte von Big Tech zu verfolgen, vergessen Sie leicht, dass einige der folgenreichsten „Technologien“ immer noch am Labortisch stattfinden. Diesen Monat hat ein Team in New York City eine ein halbes Jahrhundert alte Idee eines Schwarzen Lochs in ein funktionierendes Gerät verwandelt, ein Ergebnis, das stillschweigend das umgestaltet, was Ingenieure für möglich halten.

Eine Theorie des Schwarzen Lochs ins Labor gebracht

Forscher am CUNY Advanced Science Research Center (ASRC) am CUNY Graduate Center zeigten, dass eine stationäre Tischschaltung die Energiegewinnungsphysik nachahmen kann, die seit langem mit rotierenden Schwarzen Löchern in Verbindung gebracht wird. Veröffentlichung von ScienceDaily vom Juli 2026 Ich habe es klar formuliert: Ein Laboraufbau hat die Mechanik der Gewinnung von Energie aus der Rotation nachgebildet, ohne dass etwas zum physischen Drehen erforderlich war.

Die Arbeit wurde am 8. Juli 2026 in Nature unter dem Titel „Observation of Floquet rotation super-radiance“ von Hadiseh Nasari, Hady Moussa, Yoshiaki Kasahara, Arno Thielens und Andrea Alù veröffentlicht. Für jeden, der „Astrophysik“ in einer anderen mentalen Schublade ablegt als „Elektronik“, ist dieser Veröffentlichungsort ein Signal: Dies ist grundlegende Physik mit realen Auswirkungen auf die Hardware.

Synthetische ultraschnelle Rotation, keine beweglichen Teile

Der Kerntrick ist ein ringförmiges Netzwerk elektronischer Resonatoren. Durch die schnelle Modulation der Resonatoreigenschaften in einer sorgfältig abgestimmten Abfolge erzeugte das Team ein Wandermuster um den Ring, sodass elektromagnetische Wellen so interagierten, als würde sich das System mit ultraschneller Geschwindigkeit drehen synthetische Rotation Beschreibungen des Experiments.

Aus diesem „Als ob“ wurde ein messbarer Gewinn: Die Schaltung lieferte eine Verstärkung von 7,8 dB, was bedeutet, dass die Wellen verstärkt herauskamen, obwohl sich das Gerät nie bewegte. TechTimes hob das hervor 7,8 dB Ergebniseine konkrete Zahl, die das Konzept weniger wie ein Gedankenexperiment als vielmehr wie einen technischen Knopf wirken lässt.

Jahrzehntelange Theorie, jetzt bestätigt

Die Abstammung geht auf den Vorschlag von Roger Penrose aus dem Jahr 1969 zurück: In der Ergosphäre eines rotierenden Schwarzen Lochs könnte sich ein Teilchen spalten, sodass ein Teil hineinfällt, während das andere mit mehr Energie als das Original entweicht. Der Physiker Yakov Zel’dovich erweiterte die Idee später auf Wellen und sagte voraus, dass eine Welle, die mit einem ausreichend schnell rotierenden Objekt interagiert, Energie extrahieren und verstärkt werden könnte, ein Effekt, der oft als Rotationssuperradianz bezeichnet wird.

Co-Hauptautor Hady Moussa brachte die Laborversion in einen klaren Satz: „Wellen mit den entsprechenden Rotationseigenschaften entzogen dem System Energie und wurden verstärkt, wodurch die wesentliche Physik des Penrose-Zel’dovich-Prozesses reproduziert wurde.“ Und im Gegensatz zu früheren Demonstrationen mit rotierenden Wasserwirbeln (2017), rotierenden akustischen Scheiben (2020) oder rotierenden Metallzylindern (2024) wurde bei dieser Demonstration die Rotation von Materie vollständig vermieden.

Warum Technikleute sich darum kümmern sollten

Die Hauptforscherin Andrea Alù, Distinguished Professor und Einstein-Professorin für Physik am CUNY Graduate Center, beschrieb den Ansatz als „eine neue Methode der Welle-Materie-Wechselwirkung“, die eine „breitbandige selektive Verstärkung“ erbringt. Hauptautor Hadiseh Nasari sagte, es „übertrage Ideen über extreme Rotationsdynamik von der Theorie in die Praxis“ und positionierte den Aufbau als flexible Plattform für Arbeiten in den Bereichen Astrophysik, Wellenphysik und Quantenwissenschaft.

Die Finanzierung deutet auch auf nachgelagertes Interesse hin: Die Forschung wurde vom US-Verteidigungsministerium, der US National Science Foundation und der Simons Foundation unterstützt. Wenn ein stationärer Schaltkreis eine extrem rotierende Umgebung überzeugend nachahmen kann, welche anderen „unmöglichen“ Dynamiken könnten Ingenieure als Nächstes synthetisieren?