فیزیکدانان، نظریهای با قدمت نیم قرن را تایید کردند
مجله ايلياد/ فيزيکدانان دانشگاه گلاسکو و دانشگاه آريزونا، به طور تجربي يک نظريه به قدمت نيم قرن را تاييد کردهاند. اين نظريه بهعنوان يک گمانهزني در مورد اينکه يک تمدن بيگانهي پيشرفته چگونه ميتواند از يک سياهچالهي چرخان براي توليد انرژي استفاده کند، آغاز شد. در سال ۱۹۶۹ «راجر پنروز» فيزيکدان رياضياتي بريتانيايي، روشي را براي استخراج انرژي يک سياهچالهي در حال چرخش که اکنون به عنوان «سوپرديانس پنروز» شناخته ميشود، پيشنهاد کرد.
وي اظهار داشت که يک تمدن بسيار پيشرفته و شايد بيگانه ممکن است روزي بتواند انرژي را از يک سياهچالهي چرخان با پايين آوردن و سپس آزاد کردن جرم از ساختاري که همراه با سياهچاله در حال چرخش است، استخراج کند. در سال ۱۹۷۱، يک فيزيکدان نظري بلاروسي بهنام «ياکوف زلدوويچ» اين ايده از سوپرديانس چرخشي از يک سياهچالهي چرخان به يک جاذب چرخان، مانند يک استوانهي فلزي را تفسير کرد.
وي پيشنهاد کرد که امواج نورِ پيچوتاب خورده که به سطح يک سيلندر چرخشي با سرعت مناسب برخورد ميکنند، ديگر با انرژي اضافي که از چرخش استوانه استخراج ميشود، بازتاب پيدا نميکنند که اين امر به لطف تغيير ناگهاني اثر دوپلر چرخشي است.
اما ايدهي زلدوويچ از سال ۱۹۷۱ فقط بهعنوان يک نظريه باقي مانده است، زيرا براي اينکه يک آزمايش عملي شود، يک سيلندر فلزي پيشنهادي بايد حداقل يک ميليارد بار در ثانيه بچرخد. در حال حاضر، پروفسور «دانيل فاسيو»، پروفسور «مايلز پاجت» و همکارانشان سيستمي را ايجاد کردهاند که از حلقههاي کوچک بلندگو براي ايجاد پيچ و تاب در امواج صوتي شبيه به پيچ و تاب در امواج نوري که زلدوويچ پيشنهاد کرد، استفاده ميکند.
اين امواج صوتي پيچ خورده به سمت يک جاذب صداي در حال چرخش ساخته شده از يک ديسک فوم، جهتگيري شدند. مجموعهاي از ميکروفونهاي موجود در پشت ديسک هنگام عبور از روي ديسک، صدا را از بلندگوها جمع ميکند که بهطور پيوسته سرعت چرخش آنرا افزايش ميدهد.
نويسندگان قصد داشتند بدانند که نظريات پنروز و زلدوويچ صحيح بودند که اين مساله تغيير متمايزي در فرکانس و دامنهي امواج صوتي هنگام عبور از ميان ديسک ناشي از تغيير ناگهاني اثر داپلر ايجاد کرد. «ماريون کروم» نويسندهي اول اين مقاله و دانشجوي دکتراي دانشکده فيزيک و نجوم در دانشگاه گلاسکو، ميگويد: «نسخهي خطي اثر داپلر براي اکثر مردم آشنا است، زيرا پديدهاي که هنگام آژير آمبولانس رخ ميدهد، با نزديک شدن به شنونده افزايش مييابد، اما با دور شدن فروکش ميکند. بهنظر ميرسد که اين صدا افزايش مييابد، زيرا امواج صوتي با نزديکتر شدن آمبولانس بيشتر ميشوند و سپس با عبور آن کمتر ميشوند.»
امواج پيچ خورده هنگام اندازهگيري از نقطهنظر سطح چرخش، گام خود را تغيير ميدهند. اگر سطح به اندازهي کافي سريع بچرخد، فرکانس صدا ميتواند کار بسيار عجيبي انجام دهد؛ ميتواند از يک فرکانس مثبت به منفي برود و با اين کار مقداري انرژي از چرخش سطح بدزدد.»
با افزايش سرعتِ ديسکِ در حال چرخش در حين آزمايش، گام صدا از بلندگوها کاهش مييابد تا اينکه به حدي کم ميشود که شنيدن آن غيرممکن خواهد بود؛ سپس گام دوباره بلند ميشود تا زماني که به سطح قبلي خود برسد، اما بلندتر خواهد بود، با دامنهاي تا ۳۰ درصد بيشتر از صداي اصلي که از بلندگوها ميآيد.
کروم ميگويد: «آنچه در طول آزمايش شنيديم، فوقالعاده بود. آنچه اتفاق ميافتد اين است که با افزايش سرعت چرخش، فرکانس امواج صوتي داپلر به صفر تغيير ميکند. هنگامي که صدا دوباره به عقب برگردد، به اين دليل است که امواج از يک فرکانس مثبت به فرکانس منفي منتقل شدهاند. اين امواج با فرکانس منفي قادر به گرفتن مقداري از انرژي از ديسک فوم در حال چرخش هستند و در اين مرحله بلندتر ميشوند؛ دقيقاً همانگونه که زلدوويچ در سال ۱۹۷۱ پيشنهاد داد.»
پروفسور فاسيو در پايان ميگويد: «ما بسيار هيجان زدهايم که نيم قرن پس از ارائهي اين نظريه، توانستيم برخي از بخشهاي عجيب و غريب فيزيک را بررسي کنيم.»