Δημιουργήθηκε η πρώτη τεχνητή ηχητική μαύρη τρύπα.

Δημιουργήθηκε η πρώτη τεχνητή ηχητική μαύρη τρύπα.

Ερευνητές στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Ισραήλ (IIT) κατάφεραν να δημιουργήσουν μια ηχητική μαύρη τρύπα, μια συσκευή που βασίζεται σε συμπυκνώματα Bose-Einstein και που είναι σε θέση να παγιδεύει τα ηχητικά κύματα, δρώντας βασικά παρόμοια με μια κοσμική μαύρη τρύπα που απορροφάει το ορατό φως από το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.

 Η διάταξη κατασκευάστηκε από δύο νέφη ρουβιδίου από 87 άτομα, σε θερμοκρασία μόλις 50 νανο-Kelvin, διαχωρισμένα από ένα μικρό κενό.

Συμπυκνώματα Bose-Einstein

"Είναι σαν μια μαύρη τρύπα διότι απορροφώνται και δεν μπορεί να δραπετεύσουν .

Αλλά σε αυτή ν περίπτωση χρησιμοποιούμε τα ηχητικά κύματα αντί του φωτός, λέει ο Jeff Steinhauer του IIT. Μάλιστα το χάσμα μεταξύ των δύο ατομικών νεφών, που είναι γνωστό ως "αναστροφή πυκνότητας," είναι το κλειδί για την ηχητική μαύρη τρύπα.

Μεταξύ των δύο νεφών η μικρή αυτή περιοχή έχει εξαιρετικά χαμηλή πυκνότητα, που επιτρέπει σε άτομα να περνούν από το ένα νέφος στο άλλο σχεδόν ανεμπόδιστα.

Τα άτομα του ρουβιδίου 87 αποκτούν πολύ μεγάλη ταχύτητα, σχεδόν τρία χιλιοστά ανά δευτερόλεπτο, η οποία είναι σε κλίμακα περίπου τέσσερις φορές ταχύτερη από την ταχύτητα του ήχου (343 μέτρα ανά δευτερόλεπτο).

 Ο Jeff Steinhauer υπογραμμίζει, επίσης, ότι τα νέφη των ατόμων όντως συμπεριφέρονται διαφορετικά από τα ατμοσφαιρικά σύννεφα.

Τα σύννεφα στον ουρανό είναι ελαφρύτερα από τον αέρα που βρίσκεται από κάτω και έτσι μπορούν να επιπλέουν, ενώ τα ατομικά νέφη είναι, στην πραγματικότητα, πυκνότερα από τον από κάτω χώρο τους.

Αυτό σημαίνει ότι ένα ηχητικό κύμα που ταξιδεύει ανάμεσα στα δύο νέφη σταδιακά θα πηγαίνει ολοένα και πιο μακριά από τα άτομα που ταξιδεύουν μεταξύ των δύο σχηματισμών γιατί όπως είδαμε πιο πάνω τα άτομα μετακινούνται τέσσερις φορές ταχύτερα από τα ηχητικά κύματα.

Ουσιαστικά, αν ο ήχος επιχειρήσει να διαφύγει ποτέ δεν θα έχει αρκετή ταχύτητα για να ξεφύγει από αυτόν τον φαύλο κύκλο, και θα σύρεται πίσω από τα άτομα σε ένα ατέρμονα κύκλο που δεν θα τελειώνει ποτέ, γι αυτό και παραμένουν αιώνια παγιδευμένα στο εσωτερικό της ηχητικής ‘μαύρης τρύπας’.

“Είναι σαν να προσπαθούν να κολυμπήσουν αργά μέσα σε ένα γρήγορο ρεύμα.

Τα ηχητικά κύματα μένουν πίσω επειδή το ρεύμα κινείται ταχύτερα από τα κύματα”, προσθέτει ο Steinhauer.

"Το πείραμα του Jeff Steinhauer επιβεβαιώνει ότι είναι πραγματικά δυνατό να δημιουργηθεί μια αρκετά σταθερή υπερηχητική ροή σε ένα υπέρρευστο αέριο.

 Η μελέτη αυτή λοιπόν θα μας δώσει μια νέα προοπτική για ορισμένα θέματα που αφορούν την βαθιά κβαντομηχανική, τη θερμοδυναμική και την βαρύτητα," εξηγεί ο καθηγητής James Anglin, από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο Kaiserslautern της Γερμανίας.

Πηγή: Softpedia

http://www.physics4u.gr/blog/?p=695