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兩位研究人員表示，他們已經建造了一個圓柱體，可以充當人造電磁黑洞，吸收微波範圍內的輻射，就像天體物理學版本吸收物質和光一樣。
程強和崔鐵軍，來自中國南京東南大學毫米波國家重點實驗室，在上週釋出到線上物理預印本網站arXiv.org的一篇論文中詳細介紹了他們的創造。程和崔報告稱，他們設計了一個直徑 21.6 釐米的薄圓柱體，該圓柱體由 60 個同心環組成，這些環由所謂的超材料製成——專門設計用於具有獨特的光彎曲能力的複合結構。
與普通放大鏡不同，由超材料製成的透鏡可以具有負折射率，這意味著折射光彎曲到“法線”（垂直於透鏡表面的假想線）的同一側，入射光也是如此。在過去的幾年中，世界各地的研究小組已經利用超材料製造“超透鏡”以及用於所謂的隱形斗篷，在隱形斗篷中，光線彎曲到物體周圍，彷彿物體不存在一樣。
實驗室黑洞基於類似的方法——建立漸變折射率，將電磁輻射向內彎曲到圓柱體的核心。反過來，核心是電磁輻射的有效吸收器。在一種可能的應用中，核心將被“有效載荷”（例如太陽能電池）取代，外層將光線匯入內部。但崔警告說，這樣的實現還很遙遠，既需要修改裝置以在可見波長下工作，又需要將二維環擴充套件到三維。
程和崔的工作代表了普渡大學的葉夫根尼·納裡馬諾夫和亞歷克斯·基爾迪謝夫今年早些時候提出的一項理論提案的初步實現，該提案是關於一種可以從各個方向吸收入射光的超材料結構。
納裡馬諾夫是電氣與計算機工程教授，他說，繼他與基爾迪謝夫的工作以及許多對超材料進行極端光操縱的研究之後，他對理論變為現實並不感到驚訝。“不過，他們完成的速度之快令人印象深刻，”他說。
約翰·彭德里是倫敦帝國學院的物理學家，他是最早利用超材料不尋常特性的人之一，他說這項新研究“構成了一種構建吸收器的全新方法，但同時保持對吸收輻射的控制。”
然而，彭德里指出，與黑洞的類比並不完美。“黑洞吸收入射輻射和其他物體，但關於真實黑洞的關鍵點是史蒂芬·霍金的黑洞會發出霍金輻射的預測，”他說，他指的是物理學家史蒂芬·霍金的假設，該假設植根於廣義相對論和量子力學。如果觀察到霍金輻射，它將為深入瞭解這兩種理論的複雜邊界提供關鍵見解。“一個真正的黑洞透過其引力能為輻射提供能量，”彭德里說，“但本文報告的裝置沒有內部能量來源，因此無法發射霍金輻射。”
此外，超材料黑洞不像引力黑洞那樣無情地貪婪。崔估計，演示黑洞僅吸收 80% 的微波，但增加入射光的頻率（例如，達到可見波長）將增加吸收。崔說，用於光學光的人造黑洞正在進行中，甚至可能在今年年底前開發出來——這一預測可能會引起該領域的一些懷疑。“我認為作者在預測可見光區域方面過於樂觀，”彭德里說。“但我會很高興被證明是錯的。”