23.08.2015 | Наука

Физики создали магнитную червоточину в лаборатории

Магнитное поле можно разрезать пополам, как пирог. Трюк этот, как оказалось, сложный, однако для его осуществления требуется отнюдь не магия, а кротовая нора, или червоточина.

Иллюстрация Jordi Prat-Camps, Universitat Autonoma de Barcelona

В данном случае вопреки представлениям это не портал, открывающий проход в полотне пространства-времени, но она заставляет магнитное поле исчезнуть в одной части пространства и вновь проявиться в другой.

С её помощью магнитные поля можно "телепортировать", при этом учёные считают, что процессу найдётся вполне практическое применение: усовершенствование аппаратов МРТ.

Исследователи из Автономного университета Барселоны во главе с физиком Альваро Санчесом (Alvaro Sanchez) создали теоретическую модель процесса в 2007 году, предполагая, что магнитное поле исчезнет в одной области, а затем появится неизменным в другой.

Теперь же они изменили математические модели таким образом, чтобы искусственная червоточина могла быть создана с использованием существующей в настоящее время инженерной техники.

Команда Санчеса перемещала магнитное поле в пространстве с помощью специально созданной длинной трубки, в которой магнитное поле по мере прохождения не теряет свою силу.

Если бы учёные просто взяли шланг, внешние магнитные поля могли бы исказить поле внутри него. Для того чтобы получилась именно кротовая нора, сама трубка также должна была быть магнитно невидимой.

"Нам нужно было создать объёмное покрытие, которое скрыло бы магнитную трубку", – рассказывает Санчес. – Чтобы сделать это, учёные воспользовались метаматериалами, то есть материалами, которые необычным образом взаимодействуют с электромагнитными полями и в будущем могут быть использованы для создания шапок-невидимок, скрывающих объекты от света.

Команда поместила трубку внутрь сферы из сверхпроводящих листов, которые отклоняют входящие поля (на картинке показан как внешний серебряный слой). Но отклонения могут быть обнаружены, поэтому вся конструкция была помещена в другую магнитнуюсферу, которая может скрыть сверхпроводники (внутренний золотой слой).

В результате всех этих манипуляций весь объект становится магнитно "невидимым" из-за хорошо проработанной концепции, которая учитывает все силы притяжения и отталкивания.

Магнитное поле, появляющееся с другого конца трубы, остаётся неизменным. Как будто оно появляется из ниоткуда. Очень похоже на монополь (картинка ниже), не так давно детектированный физиками.

"Будучи в состоянии скрыть магнитные поля, мы сможем создать более совершенные сканеры МРТ, – считает Санчес. – Кротовые норы могут позволить нескольким магнитным томографам работать вместе, не мешая друг другу. Мы планируем сотрудничать с медиками в ходе дальнейших разработок".

Подробности исследования были опубликованы журналом Scientific Reports.

ВестиRu