Extração de energia de buraco negro é testada em laboratório
Pesquisadores testaram em laboratório a extração de energia de buraco negro, fenômeno previsto por Penrose e Zeldovich. Dessa forma, utilizando rotação sintética superluminal, o estudo demonstra amplificação seletiva de ondas e abre novas aplicações tecnológicas.
Contexto da pesquisa
Pesquisadores começaram a testar em laboratório a extração de energia de buraco negro, fenômeno previsto pelo físico Roger Penrose. Em seguida, o estudo foi conduzido por Hadiseh Nasari e colaboradores e publicado na revista Nature. Ademais, o experimento descreve a amplificação de ondas eletromagnéticas ao interagirem com um sistema que parece girar em velocidades superluminais.
Dessa forma, a técnica usa uma rotação sintética para reproduzir, em ambiente de laboratório, um efeito associado a regimes extremos da astrofísica.
A nova técnica de extração de energia
O professor Andrea Alù, um dos autores do trabalho, afirmou que a abordagem viabiliza um novo método de interação onda-matéria. Dessa forma, ondas com propriedades rotacionais selecionadas extraem energia de uma rotação sintética induzida no tempo, produzindo uma forma de amplificação seletiva de banda larga.
Ou seja, a amplificação seletiva de banda larga significa que o dispositivo consegue amplificar sinais em uma ampla gama de frequências, desde que apresentem as propriedades rotacionais adequadas. Essa característica, por exemplo, pode ser útil em sistemas que dependem do controle fino de ondas eletromagnéticas.
Como funciona a rotação sintética?
A rotação sintética é gerada no dispositivo de modo a simular um movimento que aparenta ser mais rápido que a luz. Dessa forma, o sistema consegue recriar condições extremas sem a necessidade de um objeto físico girando em alta velocidade. Consequentemente, isso permite que a equipe investigue, pela primeira vez, o comportamento de ondas nesse cenário.
O papel de Penrose e Zeldovich
O ponto de partida teórico vem de Roger Penrose, que previu que ondas eletromagnéticas com padrões de rotação selecionados são amplificadas ao interagirem com um sistema que parece girar em velocidades superluminais. Essa ideia, portanto, demonstrou que a energia rotacional de um corpo massivo pode ser extraída por ondas incidentes.
Por outro lado, o físico Yakov Zeldovich previu que uma onda interagindo com um objeto giratório suficientemente rápido poderia extrair energia desse objeto e que essa energia seria amplificada. Ou seja, o efeito Zeldovich, como ficou conhecido, propõe uma situação em que a rotação de um objeto transfere energia para uma onda que o atinge.
As duas propostas permaneceram sem verificação experimental direta por décadas, pois exigiam condições difíceis de ser reproduzidas em laboratório. Contudo, com a rotação sintética, a equipe conseguiu criar tais condições de forma controlada.
Superluminar em laboratório
A rotação sintética é capaz de simular movimentos acima da velocidade da luz, oferecendo uma maneira inédita para estudar regimes extremos, incluindo astrofísica, em ambiente de laboratório. Dessa forma, essa capacidade permite observar efeitos quânticos e clássicos que, até então, não podiam ser acessados experimentalmente.
O dispositivo demonstra que a superradiância rotacional — um processo de amplificação de ondas por um corpo em rotação — pode ser reproduzida artificialmente. Ademais, a superradiância observada no experimento confirma o mecanismo teórico de transferência de energia da rotação para a onda.
Isso não apenas valida as teorias de Penrose e Zeldovich, mas também estabelece um novo paradigma para o estudo de interações onda-matéria. Além disso, os pesquisadores apontam que a possibilidade de simular velocidades superluminais de forma sintética é um dos aspectos mais inovadores do estudo.
Aplicações e conteúdo da pesquisa
O dispositivo cria um novo campo experimental para investigar física inacessível até agora, além de abrir caminhos para comunicações sem fio e aplicações em óptica clássica e quântica. Assim sendo, essas possibilidades tornam a técnica atrativa para diferentes áreas da tecnologia.
O estudo inclui uma imagem intitulada “Rotação e superradiância rotacional”, creditada a Hadiseh Nasari et al., com DOI 10.1038/s41586-026-10725-y. Além disso, há também uma foto e um esquema do experimento, com os mesmos créditos e a mesma identificação digital.
Na bibliografia do estudo, consta o artigo “Observation of Floquet rotational super-radiance”, com autores Hadiseh Nasari, Hady Moussa, Yoshiaki Kasahara, Arno Thielens e Andrea Alù, publicado na revista Nature. Dessa forma, o DOI 10.1038/s41586-026-10725-y permite que outros pesquisadores acessem os dados e a metodologia utilizados.
Com essa pesquisa, a extração de energia de buracos negros ganha um novo capítulo experimental, embora em escala de laboratório. Em resumo, a técnica aproxima a teoria da prática e abre portas para novas investigações na fronteira da física.
Fonte
- www.inovacaotecnologica.com.br
- Seguir no Google Notícias (news.google.com)