Магнитную червоточину создали в лабораторных условиях

Илья Хель

Начитавшись научно-популярных книжек и откровенной фантастики, физики создали червоточину, которая проводит магнитное поле через пространство. «Это устройство может передавать магнитное поле из одной точки в пространстве в другую через путь, который магнетически невидим, — говорит соавтор исследования Джорди Прат-Кэмпс, докторант по физики в Автономном университете Барселоны в Испании. — С магнитной точки зрения устройство выступает в роли червоточины, поскольку магнитное поле передается через дополнительное специальное измерение».

Червоточины

Идея червоточин, или «кротовых нор», появилась еще в теориях Альберта Эйнштейна. В 1935 году Эйнштейн и его коллега Натан Розен поняли, что общая теория относительности допускает существование мостов, которые могут соединять две разные точки в пространстве-времени. Теоретически эти мосты Эйнштейна — Розена, или червоточины, могут проложить туннель через большие расстояния (хотя туннели в этой теории и очень тонкие, и, значит, не вместят космического путешественника). До сих пор свидетельств существования этих червоточин пространства-времени никто не находил.

Новая червоточина не является пространственно-временной червоточиной как таковой, а вместо этого реализует футуристический «плащ-невидимку», впервые предложенный на страницах Physical Review Letters в 2007 году. Этот тип червоточины может скрывать электромагнитные волны от взгляда извне. Проблема в том, что для того, чтобы этот метод работал для света, требуются материалы, с которыми чрезвычайно непрактично и сложно работать, говорит Прат.

Магнитная червоточина

Оказалось, что материалы для создания магнитной червоточины уже существуют, и найти их гораздо проще. В частности, сверхпроводники, которые могут переносить ток высокого уровня, или заряженные частицы, отталкивают линии магнитного поля, существенно искривляя или искажая их. Это позволяет магнитному полю взаимодействовать с окружающей трехмерной средой, и это первый шаг в сокрытии нарушений магнитного поля.

Группа ученых спроектировала трехслойный объект, состоящий из двух концентрических сфер с внутренним спиральным цилиндром. Внутренний слой передает магнитное поле от одного конца в другой, тогда как другие два слоя скрывают его существование.

Внутренний цилиндр выполнен из ферромагнитного мю-металла. Ферромагнитные материалы обладают самой сильной формой магнетизма, а мю-металлы обладают высокой проницаемостью и часто используются для экранирования электронных устройств.

Тонкая оболочка из высокотемпературного сверхпроводящего материала — иттрий-барий-медь-оксида — выстроилась вдоль внутреннего цилиндра, изгибая магнитное поле, проходящее через внутреннюю его часть. Последняя оболочка выполнена из другого мю-металла, но состоит из 150 частей, нарезанных и расположенных, чтобы идеально скомпенсировать искажение магнитного поля сверхпроводящей оболочкой. Все устройство было размещено в бане из жидкого азота (высокотемпературные сверхпроводники требуют низкие температуры жидкого азота для функционирования).

Обычно линии магнитного поля выходят из определенного места и распадаются со временем, но присутствие магнитного поля угадывается по точкам вокруг него. Тем не менее новая магнитная воронка засасывала магнитное поле с одного конца цилиндра в другой так, что оно было «невидимым» при прохождении, будто бы исчезая бесследно с одной стороны тубы, писали ученые в Scientific Reports.

«С магнитной точки зрения магнитное поле магнита исчезает на одном конце червоточины и возникает на другом конце червоточины», — рассказал Прат.

Широкие применения

Нет никакого способа узнать, существуют ли подобные магнитные червоточины в космосе, но и здесь, на Земле, этой технологии можно найти применения, по мнению Прата. К примеру, машины магнитно-резонансной томографии (МРТ) используют гигантский магнит и требуют от людей находиться в плотно закрытой центральной трубе для диагностической визуализации.

Но если устройство может переводить магнитное поле из одной точки в другую, в теории возможно фотографировать тела людей с применением сильных магнитов, расположенных вдалеке, освобождая людей от необходимости испытывать состояние клаустрофобии в машине МРТ. Для этого ученым нужно модифицировать форму своего устройства для создания магнитной червоточины. Сфера — простейшая форма для модели, но цилиндрическая внешняя оболочка будет намного полезнее, говорит Прат.

«Если вы захотите применить это к медицинским методам или медицинскому оборудованию, вы наверняка будете заинтересованы в направлении поля в конкретном направлении. Сферическая форма — не самая практичная геометрическая фигура».

Новости партнеров
В iOS 26 появилась синхронизация Wi-Fi в отелях. Теперь не надо вводить логины, номера комнат и билетов
В iOS 26 появилась синхронизация Wi-Fi в отелях. Теперь не надо вводить логины, номера комнат и билетов
Глава SEC подтвердил, что регулятор поддерживает сферу токенизации реальных активов. Почему это важно?
Глава SEC подтвердил, что регулятор поддерживает сферу токенизации реальных активов. Почему это важно?
Samsung отказалась улучшать камеру своих смартфонов. Ничего хорошего не будет до 2028 года
Samsung отказалась улучшать камеру своих смартфонов. Ничего хорошего не будет до 2028 года