Новости

Ученые: на Земле возможно создать магнитные поля мощностью как у черной дыры

Новое исследование доказывает, что ученые теоретически способны создавать на Земле магнитные поля, не уступающие по мощности тем, которые наблюдаются в черных дырах и нейтронных звездах.

Большинство магнитных полей на Земле, даже искусственных, не особенно сильны. Магнитно-резонансная томография (МРТ), используемая в больницах, обычно дает поля около 1 тесла или 10 000 гаусс. Для сравнения, геомагнитное поле, которое поворачивает стрелку компаса на север, составляет от 0,3 до 0,5 гаусс. Лабораторный эксперимент 2018 года с использованием лазеров создал поле мощностью чуть более 1 килотесла. Но выше этого никто пока не поднимался.

Группа ученых из университета Осаки (Япония) под руководством Масакацу Мураками использовала компьютерное моделирование, чтобы доказать, что в лабораторных условиях возможно достичь мощности магнитного поля в миллион тесла, передает Live Science.

Воздействие сверхсильными лазерными импульсами на полые трубки диаметром всего несколько микрон может возбудить электроны в стенке трубки. Взаимодействие этих сверхгорячих электронов и вакуума, создаваемого при сжатии трубки, приводит к протеканию электрического тока. Поток электрических зарядов создает магнитное поле. В таком случае электрический ток может усилить уже существующее магнитное поле на два-три порядка, как выяснили исследователи.

Магнитное поле мощностью в мегатесла (1 млн тесла) продержится недолго и затухнет примерно через 10 наносекунд. Но это достаточное время для современных физических экспериментов.

Мураками и его команда подсчитали, что для создания этих магнитных полей в реальном мире потребуется лазерная система с энергией импульса от 0,1 до 1 килоджоулей и общей мощностью от 10 до 100 петаватт. (Петаватт — это миллион миллиардов ватт). Десятипетаваттные лазеры уже используются физиками, поэтому с точки зрения технологий создать мегамощное магнитное поле вполне реально.

Сверхсильные магнитные поля находят множество применений в фундаментальной физике, в том числе в поисках темной материи. 

Ранее канал «Наука» рассказал, зачем чувствовать магнитное поле.

Читайте также
Приложение «Моя Планета» представляет новые выпуски программы «Просто физика»
Приложение «Моя Планета» представляет новые выпуски программы «Просто физика»
Один из эпизодов можно будет посмотреть бесплатно.
Упавшее яблоко или плагиат: как Ньютон открыл закон всемирного тяготения
Упавшее яблоко или плагиат: как Ньютон открыл закон всемирного тяготения
Все тела во Вселенной притягиваются друг к другу. Вот почему вас так тянет к холодильнику!
Ученые смоделировали взрыв звезды в лабораторных условиях
Ученые смоделировали взрыв звезды в лабораторных условиях
И нашли объяснение его ассимметричности.