“黑洞能量机”在实验室成功模拟 成功验证半个多世纪前物理学预言

科学家们在实验室里成功模拟出了一种“黑洞能量提取机器”，为未来探索宇宙最极端天体的物理机制开辟了全新路径。这一重大实验成果源于20世纪著名物理学家罗杰·彭罗斯爵士（Sir Roger Penrose）提出的一项理论。

根据彭罗斯当年的计算，在一个旋转的黑洞周围，时空的剧烈扭曲（即“参考系拖拽”效应）能够产生并释放出巨大的能量。这种能量提取区域被称为“层圈”（Ergosphere），它位于黑洞那条著名的“不归之路”——事件视界的外侧。

由于人类无法在实验室里直接搬来一个真正的黑洞进行测试，来自纽约城市大学（CUNY）的研究团队寻找到了完美的替代方案。他们利用经过精心调制的无线电波来精确模拟时空的旋转，从而创造出了机械系统根本无法达到的极高转速。

为了分析这个无线电波版本的“黑洞”，研究人员引入了数学中的“弗洛凯理论”（Floquet theory）。这就如同在给荡秋千的孩子施加推力，只要每一次推送的时间点与秋千自身的振荡频率完美同步，秋千就会越荡越高。在实验中，当特定旋转特征的电磁波与系统发生相互作用时，成功从该系统中提取到了能量并实现了波幅的放大。

该研究的共同领衔作者、纽约城市大学博士生哈迪·穆萨（Hady Moussa）表示，具有合适旋转特征的波从系统中提取了能量并被放大，这完美重现了“彭罗斯-泽尔多维希过程”的核心物理机制。

这项成功将极端旋转动力学的理论推向了实践的实验，不仅验证了物理学家们长久以来的天才设想，更打造了一个功能强大的多功能实验平台。它将帮助天体物理学家、波动物理学以及量子科学领域的学者们，在绝对安全的实验室环境中，更深入地窥探宇宙深处那些最为狂暴和神秘的黑洞奥秘。该研究成果已正式发表在知名学术期刊《自然》（Nature）上。

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