مصيدة صوتية في مائع فائق الميوعة سريع
الثقوب السوداء الصوتية هي مناطق في السائل حيث يتحرك التدفق أسرع من الصوت، مما يحبس الموجات الصوتية. الحالات شبه المقيدة المحسوبة سابقًا في مثل هذه الهندسة مع الدوران تطابقت مع تجارب على السوائل فائقة الميوعة. لكن الدوامات الحقيقية على مسافات كبيرة تدور كجسم صلب، وهو ما لم يؤخذ في الحسبان من قبل. لتصحيح ذلك، أضاف العلماء دورانًا كجسم صلب وحصلوا تحليليًا على طيف الاضطرابات الصوتية. يشبه هذا نموذج الوتر الكوني الدوار، ولكن في كوب من السائل.
يجري الصوت عبر وسط بسرعة محددة. إذا تحرك الوسط أسرع، ينجرف الصوت مع التيار - مثل قطعة خشب تجرفها دوامة. في الهيليوم فائق الميوعة - مائع بلا احتكاك - يولّد الدوران السريع دوامات قمعية. ينشأ داخلها ثقب أسود صوتي: منطقة لا يعود منها الصوت.
أضاف العلماء دورانًا منتظمًا وحسبوا ترددات الرنين - النغمات التي تغنّي بها الدوامة. باستخدام تحليل الاهتزازات، رأوا أنماطًا موجية مستقرة في الزمكان المنحني للقمع.
تساعد هذه الحسابات في تفسير التجارب مع الهيليوم فائق الميوعة واختبار فرضية هوكينغ حول إشعاع الثقوب السوداء، دون مغادرة الأرض. من المدهش أن نواة كل دوامة هي خيط كمومي بسُمْك ذرة: فخّ مجهري يحاكي الهاوية الكونية.
🎯 يمكن للهيليوم فائق الميوعة، عند تبريده قرب الصفر المطلق، أن يدور إلى الأبد في حلقة مغلقة دون توقف - هكذا يعمل المائع المثالي عديم الاحتكاك.
🎬 في فيلم "بين النجوم"، يلف ثقب غارغانتوا الأسود الضوء؛ أمّا دوامة المختبر فتلف الصوت.