論文の概要: Creation of a black hole bomb instability in an electromagnetic system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.24034v1
- Date: Mon, 31 Mar 2025 13:00:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-01 14:32:51.354312
- Title: Creation of a black hole bomb instability in an electromagnetic system
- Title（参考訳）: 電磁系におけるブラックホール爆弾不安定性の創出
- Authors: Marion Cromb, Maria Chiara Braidotti, Andrea Vinante, Daniele Faccio, Hendrik Ulbricht,
- Abstract要約: 回転金属または損失シリンダーによる電磁放射の増幅と生成は、1970年代にツェルドヴィッチによって初めて理論化された。
ここでは、機械的に回転する金属シリンダが、回転するエレクトロ電磁場モードの増幅器として機能することを示した。
ノイズによる指数的増幅はブラックホールの不安定性の理論的な研究を支持し、将来の実験の開発を約束している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0509041338605978
- License:
- Abstract: The amplification and generation of electromagnetic radiation by a rotating metallic or lossy cylinder, first theorized by Zeldovich in the 1970s, is tightly connected to the concepts of quantum friction, energy extraction from rotating black holes and runaway mechanisms such as black hole bombs. Despite recent advances including acoustic analogues of the Zeldovich effect and the observation of a negative resistance in a low-frequency electromagnetic model, actual positive signal amplitude gain, the spontaneous generation of electromagnetic waves and runaway amplifi- cation effects have never been experimentally verified. Here, we demonstrate experimentally that a mechanically rotating metallic cylinder not only definitively acts as an amplifier of a rotating elec- tromagnetic field mode but also, when paired with a low-loss resonator, becomes unstable and acts as a generator, seeded only by noise. The system exhibits an exponential runaway amplification of spontaneously generated electromagnetic modes thus demonstrating the electromagnetic analogue of Press and Teukolskys black hole bomb. The exponential amplification from noise supports theoretical investigations into black hole instabilities and is promising for the development of future experiments to observe quantum friction in the form of the Zeldovich effect seeded by the quantum vacuum.
- Abstract（参考訳）: 1970年代にツェルドヴィッチによって理論化された回転金属または損失シリンダーによる電磁放射の増幅と発生は、量子摩擦、回転するブラックホールからのエネルギー抽出、ブラックホール爆弾のような逃走機構の概念と密接に結びついている。
ツェルドビッチ効果の音響的類似や低周波電磁モデルにおける負の抵抗の観測など最近の進歩にもかかわらず、実際の正の信号振幅ゲイン、自発的な電磁波の発生、遠方アンプリフィカチオン効果は実験的に検証されていない。
ここでは、機械的に回転する金属シリンダが、回転するエレクトロ電磁場モードの増幅器として機能するだけでなく、低損失共振器と組み合わせると不安定になり、ノイズによってのみシードされるジェネレータとして機能することが実験的に実証された。
このシステムは自然発生の電磁モードを指数関数的に増幅し、PressとTeukolskyのブラックホール爆弾の電磁類似性を示す。
ノイズによる指数的増幅はブラックホールの不安定性の理論的な研究を支持し、量子真空によってシードされるツェルドビッチ効果の形で量子摩擦を観測する将来の実験の開発を約束している。
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