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Création du premier trou de ver magnétique en laboratoire

Publié par wikistrike.com sur 13 Septembre 2015, 07:15am

Catégories : #Science - technologie - web - recherche

(à gauche) diagramme 3-D du trou de ver magnétique décrivant comment les lignes de champ magnétique (en rouge), quittant un aimant sur le côté droit de la sphère passent à travers le trou de ver. (À droite) Le champ magnétique semble disparaître sur le côté droit de la sphère pour réapparaître sur la gauche sous la forme d’un monopôle magnétique.

(à gauche) diagramme 3-D du trou de ver magnétique décrivant comment les lignes de champ magnétique (en rouge), quittant un aimant sur le côté droit de la sphère passent à travers le trou de ver. (À droite) Le champ magnétique semble disparaître sur le côté droit de la sphère pour réapparaître sur la gauche sous la forme d’un monopôle magnétique.

Un trou de ver, qui peut relier deux régions de l'espace magnétiquement, a été créé en laboratoire et démontré expérimentalement par des physiciens de l'Universitat Autònoma de Barcelona en Espagne. 

Ce n'est pas un 
trou de ver dans l'espace, comme dans le film interstellaire. C'est une structure particulière qui transfère un champ magnétique d'un endroit à un autre dans l'espace de manière à ce que le processus soit invisible et indétectable magnétiquement (uniquement visible par la lumière). 

Les chercheurs ont utilisé des 
métamatériaux et des métasurfaces pour construire le tunnel expérimentalement. Le champ magnétique provenant d'une source, comme un aimant ou un électro-aimant, apparaît à l'autre extrémité du trou de ver comme un monopôle magnétique isolé (un aimant avec un seul pôle, aussi bien nord ou sud, qui n'existe pas dans la nature). 

Le champ magnétique semble ainsi se déplacer, comme par magie, d'un endroit à un autre à travers une dimension qui apparait se situer en dehors des trois dimensions classiques. 

Pour créer le trou de ver utilisé dans cette expérience, les chercheurs ont conçu une sphère constituée de trois couches : une couche externe avec une surface ferromagnétique (comme dans un aimant en fer standard), une deuxième couche intérieure en matériau supraconducteur et une feuille ferromagnétique roulées en un cylindre qui traverse la sphère d'une extrémité à l'autre et conduit le champ magnétique. 

 

 

Image
© Jordi Prat-Camps / Universitat Autònoma de Barcelona
Le dispositif du trou de ver magnétique est composé (de gauche à droite) d’une métasurface ferromagnétique sphérique externe, d’une couche intérieure supraconductrice sphérique et à l’intérieur, d’une feuille ferromagnétique enroulée
Le trou de ver magnétique est analogue à un trou de ver gravitationnel et selon Àlvar Sánchez l'auteur principal de cette étude :

Il change la topologie de l'espace, comme si la région intérieure était magnétiquement effacée de celle-ci.

Les chercheurs ont construit un "tube" magnétique capable de canaliser un champ magnétique d'une source située à une distance de plus de 10 centimètres. (Cependant, cette version était magnétiquement détectable.) En terme d'application, canaliser des champs magnétiques pourrait, par exemple, améliorer la résolution spatiale des images de champ magnétique ou selon Steven Anlage, professeur de physique à l'université de Maryland :

L'autre application serait destinée à l'imagerie par résonance magnétique (IRM), dans laquelle le patient et l'aimant supraconducteur nécessaire pour générer le champ magnétique pourraient être séparés physiquement, et le champ magnétique intense pourrait être appliqué localement sur le patient (au lieu d'avoir à entrer dans une machine IRM).

L'étude publiée dans Nature : A Magnetic Wormhole

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