Ce dispositif reproduit les trous noirs et trous blancs en laboratoire 🌀
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Dispositif à double prisme avec film mince entre les deux, représenté comme un plan sombre absorbant la lumière, imitant un trou noir gravitationnel.
Crédit: Nina Vaidya (Université de Southampton)
Ce dispositif, inspiré des phénomènes cosmiques, fonctionne sur le principe de l'absorption parfaite cohérente. Selon la polarisation de la lumière, il peut soit l'absorber totalement, soit la rejeter, reproduisant ainsi le comportement des trous noirs et trous blancs. Cette avancée, publiée dans Advanced Photonics, ouvre des perspectives inédites en physique et en ingénierie.
L'équipe a utilisé un matériau absorbant ultra-mince pour créer ce phénomène. En ajustant la polarisation de la lumière incidente, le dispositif alterne entre absorption et réflexion totale. Cette flexibilité permet d'étudier des concepts astrophysiques dans un cadre contrôlé, tout en envisageant des applications pratiques.
Nina Vaidya, professeure à l'Université de Southampton, explique que ce dispositif sert de pont entre la physique cosmique et les technologies nanométriques. Il permet d'explorer des principes physiques répétés à différentes échelles, des trous noirs aux dispositifs optiques.
Les expériences ont confirmé la capacité du dispositif à manipuler les ondes électromagnétiques comme le feraient des trous noirs ou blancs. Ces résultats pourraient mener à des avancées dans des domaines comme la conversion d'énergie ou les technologies furtives.
Ce dispositif représente une étape significative vers la maîtrise des interactions lumière-matière. Il offre non seulement un outil pour étudier l'Univers, mais aussi un potentiel énorme pour des innovations technologiques futures.
Les trous noirs gravitationnels astronomiques avalent tout ce qui traverse leur horizon des événements. Leur homologue, le trou blanc, rejette tout, et l'on suppose que son horizon des événements ne peut être franchi de l'extérieur. Les "trous noirs et blancs optiques" absorbent et rejettent toute la lumière selon sa polarisation.
Crédit: Université de Southampton
La recherche, publiée dans Advanced Photonics, démontre comment la physique des trous noirs peut être reproduite en laboratoire. Cette découverte pourrait avoir des implications majeures pour la science des matériaux et l'optique.
Comment fonctionne l'absorption parfaite cohérente ?
L'absorption parfaite cohérente est un phénomène où les ondes lumineuses interagissent de manière à être totalement absorbées par un matériau. Cela nécessite une synchronisation parfaite entre les phases des ondes incidentes et réfléchies.
Ce principe repose sur l'interférence constructive des ondes lumineuses, qui amplifie l'absorption au point d'annuler toute réflexion. Il est crucial pour des applications comme les dispositifs optiques et les systèmes de conversion d'énergie.
La maîtrise de ce phénomène permet de concevoir des matériaux capables de contrôler finement la lumière, ouvrant la voie à des technologies avancées en photonique et en énergie renouvelable.
Qu'est-ce qu'un trou blanc en astrophysique ?
Un trou blanc est une solution théorique aux équations de la relativité générale d'Einstein, considérée comme l'opposé d'un trou noir. Alors qu'un trou noir absorbe tout ce qui traverse son horizon des événements, un trou blanc rejetterait totalement matière et lumière.
Cette concept reste hypothétique, car aucun trou blanc n'a été observé dans l'Univers. Il pose des questions fondamentales sur la nature du temps et de l'espace, notamment dans le cadre des théories sur les trous de ver.
Les dispositifs optiques comme celui développé par l'équipe de Nina Vaidya offrent une manière d'étudier ces phénomènes en laboratoire, en reproduisant leurs effets sur la lumière.