การขยายเสียงของเซลโดวิช

ในทางฟิสิกส์การขยายสัญญาณของ Zeldovich , ผลกระทบ Zeldovichหรือการแผ่รังสี Zeldovichเป็นปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ที่คลื่น เช่นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคลื่นเสียงหรือคลื่นความโน้มถ่วงจะถูกขยายแทนที่จะถูกดูดซับเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับ วัตถุ ที่หมุน และดูดซับ Yakov Zeldovichนักฟิสิกส์ชาวโซเวียตทำนายไว้ในปี 1971 [ 1 ]ผลกระทบนี้เกิดขึ้นเมื่อความเร็วในการหมุนของวัตถุเกินความถี่เชิงมุมของคลื่นที่ตกกระทบ[ 2 ]ผลกระทบนี้ถือเป็นแบบจำลองคลาสสิกของการแผ่รังสีซู เปอร์เรเดียนซ์ของหลุมดำ และมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับกระบวนการ Penroseแม้ว่าทฤษฎีจะได้รับการพิสูจน์มานานหลายทศวรรษแล้ว แต่ผลกระทบนี้ได้รับการตรวจสอบเชิงทดลองครั้งแรกด้วยคลื่นเสียงในปี 2020 [ 3 ]แม้ว่าจะมีการเสนอกลไกการทดลองที่ใช้ได้สำหรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในปีเดียวกันนั้น[ 4 ]แต่การตรวจสอบเชิงทดลองในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าก็ยังไม่สำเร็จจนกระทั่งปี 2024 [ 5 ]
หลักการสำคัญของปรากฏการณ์เซลโดวิชอยู่ที่การเปลี่ยนแปลงความถี่แบบดอปเปลอร์ จากการหมุน เมื่อคลื่นที่มีโมเมนตัมเชิงมุมวงโคจรกระทบกับวัตถุที่กำลังหมุน ความถี่ของคลื่นที่วัตถุหมุนมองเห็นจะเปลี่ยนไป สำหรับคลื่นตกกระทบที่มีความถี่เชิงมุมเลขโมเมนตัมเชิงมุมของและมีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุที่หมุนด้วยความเร็วเชิงมุมเงื่อนไขสำหรับการขยายสัญญาณคือ:
ในระบอบนี้ ความถี่ประสิทธิผลของคลื่นในกรอบอ้างอิงที่หมุนจะกลายเป็นลบ จากมุมมองของวัตถุที่หมุน ความถี่ลบ ทำให้สัมประสิทธิ์ การดูดกลืนเปลี่ยนเครื่องหมาย แทนที่วัตถุจะดึงพลังงานจากคลื่น คลื่นจะดึงพลังงานการหมุนเชิงกลจากวัตถุ ส่งผลให้คลื่นสะท้อนหรือคลื่นส่งผ่านถูกขยาย[ 1 ]
ดูเพิ่มเติม
- 1 2 Zeldovich, Yakov Borisovich (1971). "การสร้างคลื่นโดยวัตถุหมุน" (PDF) . ZhETF Pisma Redaktsiiu . 14 : 270. Bibcode : 1971ZhPmR..14..270Z . เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2018-05-20 . สืบค้นเมื่อ2018-05-20 .
- ↑ Zel'dovich, Ya. B. (1972). "การขยายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทรงกระบอกที่สะท้อนจากวัตถุหมุน" (PDF)วารสารฟิสิกส์เชิงทดลองและทฤษฎี 35 ( 6): 1085– 1087. รหัสบรรณานุกรม : 1972JETP... 35.1085Z
- ↑ Cromb, Marion; Gibson, Graham M.; Toninelli, Ermes; Padgett, Miles J.; Wright, Ewan M.; Faccio, Daniele (2020). "การขยายคลื่นจากวัตถุที่หมุน" (PDF) Nature Physics . 16 (10): 1069– 1073. arXiv : 2005.03760 . Bibcode : 2020NatPh..16.1069C . doi : 10.1038/s41567-020-0944-3 .
- ↑บรายอตติ, มาเรีย เคียรา; วินันเต, อันเดรีย; กัสบาร์รี, จูลิโอ; ฟัชซิโอ, ดานิเอเล; อุลบริชท์, เฮนดริก (2020) "การขยายสัญญาณแบบเซลโดวิชในวงจรตัวนำยิ่งยวด" จดหมายทบทวนทางกายภาพ125 (14) 140801. Bibcode : 2020PhRvL.125n0801B . ดอย : 10.1103/PhysRevLett.125.140801 . PMID33064533 .
- ↑ Braidotti, MC; Vinante, A.; Cromb, M.; Sandakumar, A.; Faccio, D.; Ulbricht, H. (2024). "การขยายสนามแม่เหล็กไฟฟ้าโดยวัตถุหมุน" Nature Communications 15 ( 5453) 5453. arXiv : 2310.12191 . Bibcode : 2024NatCo..15.5453B . doi : 10.1038/s41467-024-49689-w . PMC 11211504 . PMID 38937453 .