Mohli by sme extrahovať energiu z čiernej diery? Vedci navrhujú nový divoký plán

(Goddardove stredisko pre vesmírne lety NASA / Jeremy Schnittman)

Po celé desaťročia vedci zápasili so zložitou záhadou fyziky: Mohli by obrovské množstvá energie teoreticky produkované rotáciou čierne diery byť niekedy poklepaný ľudskou rukou?

Ak by budúce spoločnosti boli nejakým spôsobom schopné zvládnuť tento veľkolepý čin, zásobovanie energiou vzdialené galaktické civilizácie by to zdanlivo bolo isté – a vedci teraz majú nové vysvetlenie, ako by mohla byť raz taká exotická extrakcia možná.

'Čierne diery sú bežne obklopené horúcou 'polievkou' plazmových častíc, ktoré nesú magnetické pole,' vysvetľuje astrofyzik Luca Comisso z Kolumbijskej univerzity.



„Naša teória ukazuje, že keď sa magnetické siločiary odpoja a znovu spoja správnym spôsobom, môžu urýchliť častice plazmy na negatívne energie a veľké množstvo čierna diera energiu možno získať.“

Nové dielo Comisso – spoluautorom fyzika Felipe A. Asenja z Universidad Adolfo Ibáñez v Čile – poskytuje nový hranol na nahliadnutie do toho, ako by mohla fungovať extrakcia energie z rotujúcej čiernej diery.

Vzhľadom na ich extrémnu hmotnosť je len prirodzené predpokladať, že čierne diery obsahujú aj extrémne množstvo energie. Bohužiaľ je to všetko zamknuté na dne klzkej jamy časopriestoru.

V podmienkach, keď sa táto hmota otáča, by bolo možné ponoriť palec na nohe do tohto obrovského energetického bazéna, keď sa svahy časopriestoru ťahajú pozdĺž.

Významný fyzik a matematik Roger Penrose z Oxfordskej univerzity navrhuje jednu dômyselnú metódu. V tom, čo sa stalo známym ako Penrosov proces Energia by mohla byť teoreticky extrahovaná z oblasti mimo horizontu udalostí čiernej diery, nazývanej ergosféra , v rámci ktorej sa časopriestor krúti dookola vplyvom rotácie čiernej diery.

Penrosove výpočty naznačili, že ak sa častica vo vnútri ergosféry rozdelí na dve časti, pričom jedna časť spadne do horizontu udalostí a druhá unikne gravitačnej príťažlivosti čiernej diery, energia získaná unikajúcim objektom by bola teoreticky extrahovateľná, ak by bola prakticky nemožná.

Táto slávna myšlienka bolaexperimentálne overené vedcamiv článku publikovanom len pred niekoľkými mesiacmi, ale nie je to jediný navrhovaný spôsob využitia energie rotujúcej čiernej diery.

Hawkingovo žiarenie , založený na kvantových mechanických emisiách, je ďalším spôsobom, ako je to, čo je známe ako Blandford-Znajek proces , v ktorom môže byť energia extrahovaná elektromagneticky prostredníctvom magnetického poľa okolo čiernej diery.

V Comissovej a Asenjovej analýze hrá magnetizmus tiež ústrednú úlohu – konkrétne, keď sa magnetické siločiary lámu a znovu spájajú vo vnútri ergosféry – ale tiež pretvára niektoré myšlienky Penrosovho procesu.

Keďže dochádza k magnetickým opätovným spojeniam mimo horizontu udalostí – štiepeniu častíc plazmy zrýchlených na rýchlosti blížiace sa rýchlosti svetla v dvoch rôznych smeroch – jeden prúd plazmy by mohol spadnúť do horizontu udalostí a druhý unikať.

Z pohľadu čiernej diery by padajúca častica bola naplnená záporným množstvom energie. Z vonkajšej strany čiernej diery by vystupujúca častica mala pozitívnu energiu, ktorú by bolo možné uviesť do činnosti.

Touto metódou by mohli unikajúce prúdy plazmy s doplnenou energiou teoreticky slúžiť ako prakticky neobmedzený zdroj voľnej energie, pokiaľ čierna diera neustále pohlcuje plazmu s negatívnou energiou.

'Vypočítali sme, že proces plazmovej energizácie môže dosiahnuť účinnosť 150 percent, oveľa vyššiu ako ktorákoľvek elektráreň fungujúca na Zemi,' vysvetľuje Asenjo .

'Dosiahnutie účinnosti vyššej ako 100 percent je možné, pretože čierne diery unikajú energiou, ktorá sa bezplatne odovzdáva plazme unikajúcej z čiernej diery.'

Aj keď je možno nepravdepodobné, že by sme niekedy mohli nejako reálne využiť túto výrobu energie v praxi, neznamená to, že je úplne zbytočná.

Z astronomického hľadiska by tento jav mohol byť tým, čo poháňa vzplanutia čiernych dier – predstavujúce obrovské uvoľnenie energie žiarenia, ktoré sa nevyužíva do vesmíru.

„Na rozdiel od procesu Blandford-Znajek, v ktorom sa získavanie rotačnej energie získava čisto elektromagnetickým mechanizmom, tu opísaný mechanizmus extrakcie energie vyžaduje nenulovú zotrvačnosť častíc,“ píšu autori .

„Tento mechanizmus sa tiež líši od pôvodného Penrosovho procesu, pretože na výrobu častíc negatívnej energie je potrebný rozptyl magnetickej energie. Je jasné, že všetky mechanizmy extrahujú rotačnú energiu čiernej diery zásobovaním čiernej diery negatívnou energiou a momentom hybnosti.“

Zistenia sú uvedené v Fyzický prehľad D .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.