Teadlased lõid elektromagnetilise ussiaugu ({{commentsTotal}})

Autor/allikas: Jordi Prat-Camps/Universitat Autònoma de Barcelona.

Aegruumi erinevaid punkte ühendavad ussiaugud kuuluvad reeglina ulmekirjandusse. Rühm hispaania füüsikuid teatab nüüd, et on ehitatud ussiauku meenutava nähtamatuks tegeva mantli, mis võimaldab levida magnetväljal ühest punktist teise, muutes selle seejuures punktide vahel praktiliselt tuvastamatuks.

Ussiaukude võimalikkust kaalusid esimest korda enam kui 80 aasta eest üldrelatiivsusteooriat uurinud Albert Einstein ja Nathan Rosen. Ülimassiivsete objektide mõjul tekkivad Einstein-Roseni sillad saaksid ühendada nii ajalises kui ruumilises mõttes üksteisest kaugel asuvaid punkte. Klassikalise kirjelduse kohaselt saaksid vähemalt väikesed osakesed saaksid sildade kaudu liikuda ühest punktist teise hetkeliselt.

Mil aegruumi ussiaukude olemasolu pole suutnud veel keegi kinnitada, jõudsid teoreetikud vahepeal ennustada, et metamaterjalide abil on võimalik luua pealtnäha ussiauguna käituvaid elektromagnetlaineid varjavaid mantleid. Idee realiseerimine osutus selleks tarvilike materjalide hinna ja nende soovitult käituma panemist saatvate raskuste tõttu aga pikka aega ebapraktiliseks. Hispaania teadlased märgivad nüüd uues töös, et vähemalt osade 2007. aastal tehtud ennustuste realiseerimiseks piisab ka vähemast.

Magnetvälja tuvastamatuks muutnud kera selgrooks oli püsimagneti omadustega raua ja nikli sulamist koosnev spiraalselt keerduv leheke, mida ümbritses ülijuht. Nn magnetvoolik aitab magnetväljadel levida tavapärasest kaugemale – tavaliselt nõrgenevad need nende allikast kaugenedes eksponentsiaalses tempos. Südamikku ümbritses omakorda kerajas plastikiht, mida kattis südamikuga sarnasest materjalist valmistatud plaadikestest koosnev metapind.

Alvaro Sanchez leidis oma Barcelona autonoomse ülikooli kolleegidega seadet proovile pannes, et kera oli väliste magnetväljade jõujoonte jaoks praktiliselt nähtamatu. Tavaliselt tekitavad magneetunud objektid neis ulatuslikke paineid ja lookeid. Ent metapinna tõttu juhtus seda vaid kera pinna vahetus läheduses.

Ussiaugulike omaduste olemasolu kontrollimiseks asetasid nad magnetvooliku ühe suudme lähistele kahepooluselise magneti. Vastavalt ennustustele tundus seda ümbritsev magnetväli välise vaatleja jaoks magnetvoolikusse sisenevat, et siis teisel pool välja ilmuda. Sancheze töörühm nägi taas, et vooliku kaudu levinud magnetväli ei avaldanud välistele magnetväljadele mingit mõju.

 

Pealtnäha oli tegu ussiauguga – reaalsuses ei levinud väli aga punktist punkti valgusest kiiremini. Samas leidsid teadlased, et magnetväli paistis teisel pool ühepooluselist magnetit – magnetmonopoli – iseloomustava väljana.

Sanchez märgib kolleegidega, et tegu pole esimese magnetvälju nähtamatuks muutva mantliga. Küll on aga nende teada tegu esimese omataolisega, mis toimib kolmes dimensioonis. Nõnda saaks seda kasutada näiteks magnetresonantstomograafias.

Inimeste pehmetest kudedest ülesvõtete tegemiseks leiavad rakendust ülitugevad elektromagnetid, mille jõujoonte suuna kontrollimiseks peavad patsiendid lebama kirstulaadsete masinate all. Samuti tuleb magnetresonantstomograafial põhinevate seadmete lähiümbrusest eemaldada kõik metallesemed. Seetõttu ei saa neid kasutada näiteks patsientide opereerimise ajal.

Autorid spekuleerivad, et sfääri kera asemel keerukama kujuga mantleid ehitades on võimalik konstrueerida ülitugevaid, kuid kitsalt piiritletud magnetvälju tekitavaid magnetresonantstomograafe ja teha korraga ülesvõtteid mitmest kehapiirkonnast.

Uurimus ilmus ajakirjas Scientific Reports.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa



Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: