«Кротовые норы» — это космические туннели, с помощью которых можно связать две удаленные области нашей Вселенной. Они были популяризированы известными физиками-теоретиками и многими авторами (книги, фильмы) научной фантастики, вроде: Stargate, Star Trek или одним из самых новых Interstellar. Используя современные технологии, было бы невозможно создать гравитационную червоточину только потому, что потребовалось огромное количество гравитационной энергии, а мы ещё не знаем как её генерировать. Однако в электромагнетизме, прогресс метаматериалов и эффекта невидимости позволили исследователям нескольких проектов продвинутся в достижении цели.
Ученые кафедры физики из лаборатории Автономного университета Барселоны (the Department of Physics at the Universitat Autònoma de Barcelona) разработали и создали первую экспериментальную червоточину, которая может соединить две области пространства с помощью магнита. Она состоит из туннеля, который передает магнитное поле из одной точки в другую, и при этом само поле нельзя обнаружить, оно просто невидимо весь путь.
Исследователи использовали метаматериалы и метаповерхности, чтобы построить экспериментальный туннель. От источника: магнита или электромагнита магнитное поле появляется на другом конце червоточины в виде изолированного магнитного монополя. Сам этот результат уже является достаточно странным, а наличие магнитного монополя (монополь — это магнит только с одним полюсом) делает его уникальным, так как такого явления не существует в природе. А основной эффект в том, что магнитное поле путешествуют из одной точки в другую через измерение, которое находится за пределами, хорошо известных нам, трех измерениях.
Сама червоточина, в этом эксперименте является сферой из различных слоев: внешний слой с ферромагнитной поверхностью, второй внутренний слой, выполнен из сверхпроводящего материала, а внутренний ферромагнитный лист, свернут в цилиндр и пересекает сферу от одного конца до другого. Сфера выполнена таким образом, чтобы нельзя было обнаружить магнитное поле снаружи.
Магнитная червоточина является аналогом гравитационного, так как «изменяет топологию пространства, как будто внутренняя область была магнитно стерта из пространства», — объясняет Алвар Санчес (Àlvar Sánchez), ведущий исследователь.
Эти же исследователи уже создавали магнитные волокна в 2014 году — устройства, которые способны транспортировать магнитное поле от одного конца до другого. Однако, это волокно можно было обнаружить с помощью магнита. Разработанная в настоящее время червоточина, является полностью трехмерным устройством, без возможности обнаружить магнитное поле.
Это открытие, большой шаг вперёд для сфер — где используются магнитные поля. Например в медицине. Возможно эта технология повысит комфорт пациентов при МРТ сканировании и им больше не придётся находится внутри детектора МРТ или позволит делать МРТ снимки различных частей тела одновременно.
Это исследование, опубликовано в Scientific Reports. В разработке участвовали исследователи из the UAB Department of Physics Хорди Прат (Jordi Prat), Карлос Навау (Carles Navau) и Альвар Санчес (Àlvar Sánchez), который также является преподавателем в Академии ICREA.
Дополнительная информация Superconductivity Group UAB