英國成功在實驗中產生「黑洞炸彈」，證實物理學家 Yakov Zel'dovich 於 1971 年提出的理論預測。研究人員利用旋轉金屬圓筒和電磁線圈裝置，成功重現黑洞超輻射效應，測得最高 17.6 倍的信號放大率，並觀察到系統自發產生電磁波的現象。
研究團隊由 Southampton 大學的 Hendrik Ulbricht 教授領導，聯同 Glasgow 大學的 Maria Chiara Braidotti 博士等研究人員進行實驗。團隊於 3 月底將研究結果提交至預印本伺服器 arXiv.org，目前尚未經同行評議。
黑洞炸彈理論建基於諾貝爾物理學獎得主 Roger Penrose 的黑洞能量提取理論。Penrose 發現旋轉黑洞周圍存在「能層」區域，該區域內的物體可能擁有負能量。當粒子在此區域分裂為正負能量部分時，負能量部分會墜入黑洞，正能量部分則會逃脫，從而從黑洞中提取能量。
之後 Zel’dovich 在 1971 年進一步發展這一理論，物理學家 William Press 和 Saul Teukolsky 後來提出，若將旋轉物體包圍在反射鏡中，放大的輻射會不斷反射和增強，最終可能產生巨大爆炸，因此稱為「黑洞炸彈」。
研究團隊設計的實驗裝置相對簡單，原文出自 unwire.hk， 包括一個中央旋轉的鋁製圓筒，周圍由 3 個電磁線圈環繞。線圈通電後產生旋轉磁場，作用於中央圓筒並生成電磁輻射。這些線圈同時充當反射鏡，將電磁波反射回圓筒。
研究人員 Marion Cromb 表示，實驗最大困難在於系統經常過載。因為電流過高時，電路中的電阻器會超出額定電壓而燒毀，破壞「反射鏡」功能。團隊需要在測量合理信號和避免系統過載之間取得平衡。
丹麥 Niels Bohr Institute 物理學家 Vitor Cardoso 對研究結果表示讚賞，認為這項工作證明「黑洞炸彈」確實可以在實驗室中建造，為研究黑洞物理學提供堅實基礎。Cardoso 表示自己曾在印度 Bangalore 大學講授超輻射理論時，告訴聽眾沒有人能在實驗室證實電磁超輻射效應，因此看到論文時感到非常驚訝。
雖然名為「炸彈」，但實驗室版本的能量輸出僅約數毫焦耳，相當於按壓機械鍵盤按鍵的能量，不具任何軍事用途。研究團隊計劃未來進行量子版本實驗，直接觀察真空中電磁波的自發產生和放大現象。Ulbricht 教授認為，這類真空波動實驗可能在數十年後幫助科學家理解是否能從真空中產生能量，成為無窮無盡的新能源。
來源：Scientific American
