O teorie propusă în urmă cu 50 de ani de fizicianul Yakov Zel’dovich, care sugerează că energia poate fi extrasă dintr-un sistem rotativ, a fost confirmată recent de cercetători. Experimentul a folosit câmpuri electromagnetice și a reușit să valideze o idee considerată de mult timp imposibil de demonstrat în practică.
Cum funcționează efectul Zel’dovich
Conceptul din spatele efectului Zel’dovich este legat de o teorie formulată inițial de matematicianul și fizicianul britanic Roger Penrose în 1969. Penrose a propus că energia poate fi extrasă dintr-o gaură neagră printr-un proces numit procesul Penrose, care implică introducerea unui obiect în ergosfera unei găuri negre (zona din afara orizontului evenimentelor), unde obiectul ar putea capta o parte din energia de rotație a găurii negre. Cu toate acestea, testarea acestei teorii ar necesita accesul la o gaură neagră, ceea ce este, evident, imposibil.
În 1971, fizicianul bielorus Yakov Zel’dovich a propus o alternativă mai practică: extragerea energiei dintr-un corp rotativ folosind unde electromagnetice, un fenomen similar cu efectul Doppler. Efectul Doppler descrie schimbarea frecvenței undelor (de exemplu, sunetul unei sirene de ambulanță care se apropie și apoi se îndepărtează). Zel’dovich a sugerat că un corp rotativ poate amplifica undele care îl lovesc, dacă viteza de rotație este suficient de mare pentru a induce o frecvență „negativă” a undelor.
Confirmarea teoriei în laborator
Cercetătorii conduși de Dr. Marion Cromb, de la Universitatea din Southampton, au realizat un experiment revoluționar pentru a demonstra efectul Zel’dovich. Anterior, echipa testase teoria folosind unde sonore, dar noul studiu a folosit unde electromagnetice pentru a confirma că fenomenul funcționează și în acest caz.
Experimentul a implicat o configurație relativ simplă: un cilindru de aluminiu rotativ și un circuit rezonant care a interacționat cu undele electromagnetice. Echipa a reușit să rotească cilindrul la o viteză atât de mare încât acesta percepea undele electromagnetice cu o frecvență „negativă”. Această frecvență negativă înseamnă, în esență, amplificarea undelor electromagnetice, ceea ce demonstrează că energia a fost extrasă din rotația cilindrului.
„Am testat teoria cu unde sonore acum câțiva ani, dar abia în acest experiment recent am reușit să o confirmăm cu unde electromagnetice”, a explicat Dr. Cromb.
„Folosind echipamente destul de simple și creând condițiile specifice necesare, am reușit să demonstrăm efectul Zel’dovich”.
Perspective pentru cercetări viitoare
Această descoperire deschide noi oportunități pentru investigarea fenomenului la nivel cuantic. Echipa de cercetători speră să aplice teoria Zel’dovich pentru a studia fenomene precum generarea de fotoni din vidul cuantic, un concept care până acum a rămas în mare parte teoretic.
Concluziile studiului sugerează posibilitatea unei conexiuni între două domenii aparent separate ale fizicii: extracția de energie dintr-un corp rotativ și comportamentul câmpurilor electromagnetice în regim cuantic. În viitor, aceste descoperiri ar putea conduce la noi inovații în domenii precum tehnologia cuantică sau cercetările legate de energia regenerabilă.
Această confirmare a efectului Zel’dovich nu doar că rezolvă o teorie veche de 50 de ani, dar deschide și uși către înțelegerea mai profundă a interacțiunii dintre rotație și energie în univers.
