Im Labor Erstelltes Wurmloch Erzeugt Ein Unsichtbares Magnetfeld

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Physiker haben ein magnetisches wurmloch geschaffen, das ein magnetfeld von einem punkt zum anderen durch einen pfad transportiert, der magnetisch unsichtbar ist.

Aus den Seiten eines Science-Fiction-Romans herausgerissen, haben Physiker ein Wurmloch konstruiert, das ein Magnetfeld durch den Raum tunnelt.

"Dieses Gerät kann das Magnetfeld von einem Punkt im Raum zu einem anderen Punkt über einen Pfad übertragen, der magnetisch unsichtbar ist", sagte Jordi Prat-Camps, Mitautor der Studie, Physik-Doktorand an der Autonomen Universität Barcelona in Spanien. "Aus magnetischer Sicht wirkt dieses Gerät wie ein Wurmloch, als ob das Magnetfeld durch eine besondere Dimension übertragen würde."

Die Idee eines Wurmlochs stammt aus Albert Einsteins Theorien. Im Jahr 1935 erkannten Einstein und sein Kollege Nathan Rosen, dass die allgemeine Relativitätstheorie die Existenz von Brücken erlaubte, die zwei verschiedene Punkte in der Raumzeit miteinander verknüpfen könnten. Theoretisch könnten diese Einstein-Rosen-Brücken oder Wurmlöcher etwas direkt zwischen großen Entfernungen tunneln lassen (obwohl die Tunnel in dieser Theorie extrem klein sind und daher normalerweise keinen Weltraumreisenden passen würden). Bisher hat niemand Beweise dafür gefunden, dass Raum-Zeit-Wurmlöcher tatsächlich existieren. [Science Fact oder Fiktion? Die Plausibilität von 10 Sci-Fi-Konzepten]

Das neue Wurmloch ist kein Weltraum-Zeit-Wurmloch an sich, sondern eine Realisierung eines futuristischen "Unsichtbarkeitsmantels", der 2007 in der Zeitschrift Physical Review Letters vorgeschlagen wurde. Diese Art Wurmloch verdeckt elektromagnetische Wellen von außen. Die Schwierigkeit bestand darin, die Methode für leichtes Material, das extrem unpraktisch und schwer zu handhaben ist, funktionieren zu lassen, so Prat.

Magnetisches Wurmloch

Es stellte sich jedoch heraus, dass die Materialien ein magnetisches Wurmloch bereits vorhanden sind und viel einfacher zu finden sind. Insbesondere Supraleiter, die hohe Ströme oder geladene Teilchen transportieren können, stoßen magnetische Feldlinien aus ihrem Inneren aus, wodurch diese Linien im Wesentlichen gebogen oder verzerrt werden. Dadurch kann das Magnetfeld im Wesentlichen etwas von seiner umgebenden 3D-Umgebung tun, was der erste Schritt ist, um die Störung in einem Magnetfeld zu verbergen.

Das Team entwarf ein dreischichtiges Objekt, das aus zwei konzentrischen Kugeln mit einem inneren Spiralzylinder besteht. Die innere Schicht übertrug im Wesentlichen ein Magnetfeld von einem Ende zum anderen, während die beiden anderen Schichten die Existenz des Feldes verdeckten.

Der innere Zylinder bestand aus einem ferromagnetischen Mumetall. Ferromagnetische Materialien zeigen die stärkste Form des Magnetismus, während Mu-Metalle hochpermeabel sind und häufig zur Abschirmung elektronischer Geräte verwendet werden.

Eine dünne Hülle aus einem hochtemperatursupraleitenden Material, genannt Yttrium-Bariumkupferoxid, umhüllte den inneren Zylinder und beugte das durch das Innere laufende Magnetfeld.

Ein neues Gerät hat ein magnetisches Wurmloch geschaffen, bei dem ein Magnetfeld an einem Ende eintritt und auf der anderen Seite aus dem Nichts zu springen scheint.

Ein neues Gerät hat ein magnetisches Wurmloch geschaffen, bei dem ein Magnetfeld an einem Ende eintritt und auf der anderen Seite aus dem Nichts zu springen scheint.

Bildnachweis: Jordi Prat-Camps und Universitat Autònoma de Barcelona

Die letzte Schale bestand aus einem anderen Mu-Metall, bestand jedoch aus 150 Teilen, die geschnitten und angeordnet waren, um die Durchbiegung des Magnetfelds durch die supraleitende Schale perfekt aufzuheben. Die gesamte Vorrichtung wurde in ein Bad mit flüssigem Stickstoff gegeben (Hochtemperatursupraleiter erfordern die niedrigen Temperaturen von flüssigem Stickstoff, um zu arbeiten).

Normalerweise strahlen Magnetfeldlinien von einem bestimmten Ort aus und zerfallen im Laufe der Zeit, aber das Vorhandensein des Magnetfelds sollte von überall um ihn herum erkennbar sein. Das neue magnetische Wurmloch tricht das Magnetfeld jedoch von einer Zylinderseite zur anderen, so dass es während des Transports "unsichtbar" ist und auf der Auslassseite der Röhre scheinbar aus dem Nichts auftaucht, berichten die Forscher heute (Aug. 20) in der Zeitschrift Scientific Reports.

"Aus magnetischer Sicht verschwindet das Magnetfeld des Magneten an einem Ende des Wurmlochs und erscheint wieder am anderen Ende des Wurmlochs", sagte Prat gegenüber WordsSideKick.com.

Breitere Anwendungen

Es gibt keine Möglichkeit zu wissen, ob ähnliche magnetische Wurmlöcher im Weltraum lauern, aber die Technologie könnte Anwendungen auf der Erde haben, sagte Prat. Zum Beispiel verwenden Magnetresonanztomographen (MRI) einen Riesenmagneten und erfordern, dass sich die Menschen für die diagnostische Bildgebung in einem fest verschlossenen Zentralrohr befinden.

Wenn jedoch ein Gerät ein Magnetfeld von einem Punkt zum anderen trimmen könnte, wäre es möglich, den Körper mit dem starken Magneten zu fotografieren, der weit entfernt ist und die Menschen aus der klaustrophobischen Umgebung eines MRI-Geräts befreit, sagte Prat.

Dazu müssten die Forscher die Form ihrer magnetischen Wurmlochvorrichtung verändern. Eine Kugel ist die einfachste zu modellierende Form, aber eine zylindrische Außenhülle wäre die nützlichste, sagte Prat.

"Wenn Sie dies auf medizinische Techniken oder medizinische Geräte anwenden möchten, werden Sie sicherlich daran interessiert sein, in eine bestimmte Richtung zu gehen", sagte Prat. "Eine Kugelform ist nicht die praktischste Geometrie."

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