Теория получения энергии из черных дыр была экспериментально подтверждена в университете Глазго впервые . В 1969 году выдающийся физик Роджер Пенроуз заявил, что можно генерировать энергию, оставляя объект в эргосфере черной дыры. Эргосфера является внешней частью горизонта событий. Чтобы остаться на месте, объект должен был двигаться быстрее скорости света.
Пенроуз предсказал, что в этом необычном месте в космосе объект будет приобретать отрицательную энергию. Уронив туда объект и разделив его на две части так, чтобы одна из них упала в черную дыру, а другая была восстановлена, мы вызовем отдачу, которая будет измеряться количеством потерянной отрицательной энергии, а это означает, что восстановленная часть объекта получит энергию, полученную от вращения черной дыры. Как и предсказывал Пенроуз, технические трудности, связанные с выполнением этого процесса, настолько велики, что это может сделать только очень продвинутая инопланетная цивилизация.
Два года спустя известный советский физик Яков Зельдович решил, что эту теорию можно проверить более простым способом, доступным на Земле. Он заявил, что «скрученные» волны света, падающие на поверхность цилиндра, вращающегося с соответствующей скоростью, будут отражаться и будут поглощать дополнительную энергию из цилиндра. Однако проведение такого эксперимента было и остается невозможным по инженерным причинам. Зельдович рассчитал, что цилиндр должен будет двигаться со скоростью не менее одного миллиарда оборотов в секунду.
Теперь ученые из Физико-астрономического факультета Университета Глазго разработали способ проверки теории Пенроуза. Они использовали измененную идею Зельдовича и вместо «скрученных» световых волн использовали звук, источник с гораздо более низкой частотой, и его проще использовать в лаборатории.
На страницах Nature Physics британцы описали, как они использовали набор громкоговорителей для получения звуковых волн, скрученных, как световые волны, в идее Зельдовича. Звук был направлен на вращающийся пенный диск, который его поглощал. За диском был набор микрофонов, которые записывали звук, проходящий через диск, скорость вращения которого постепенно увеличивалась.
Исследователи сказали, что если теория Пенроуза верна, они должны отметить значительное изменение частоты и амплитуды звука, проходящего через диск. Это изменение должно произойти в результате эффекта Доплера.
Все сталкивались с линейной версией эффекта Доплера, когда они слышали сирену скорой помощи, чей тон, кажется, увеличивается, когда автомобиль приближается, и уменьшается, когда он отдалятся. Это связано с тем, что, когда автомобиль приближается, звуковые волны достигают нас все чаще и чаще, а когда он отдаляется, мы слышим их все реже и реже. Вращающийся эффект Доплера работает аналогично, однако он ограничен круговым пространством. Скрученные звуковые волны изменяют тон при измерении с точки зрения вращающейся поверхности. Когда эта поверхность вращается достаточно быстро, происходит что-то странное - она переходит от положительного к отрицательному, и это приводит к получению некоторой энергии от вращения поверхности , объясняет аспирант Марион Кромб, ведущий автор статьи.
По мере увеличения скорости вращения диска тон звука становился все ниже и ниже, и, наконец, его не было слышно. Позже он снова начал расти, пока не достиг той же высоты, что и раньше, но стал громче. Его амплитуда была на 30% выше, чем амплитуда звука, исходящего из динамиков.
То, что мы слышали во время наших экспериментов, было удивительно. Во-первых, в результате эффекта Доплера частота звуковых волн уменьшалась с увеличением скорости вращения диска и снижалась до нуля. Позже звук снова зазвучал. Это произошло потому, что частота волны изменилась с положительной на отрицательную. Эти волны отрицательной частоты смогли получить часть энергии от вращающегося диска и стали громче. Произошло явление, предсказанное Зельдовичем в 1971 году , добавляет Кромб.
Соавтор исследования, профессор Даниэле Фаскио, заявляет:
мы невероятно взволнованы тем, что можем экспериментально подтвердить одну из самых странных физических гипотез спустя полвека после того, как она была объявлена. И чтобы мы могли подтвердить теорию космоса в нашей лаборатории на западе Шотландии. Мы считаем, что это открывает путь для дальнейших исследований. В будущем мы хотели бы изучить этот эффект с использованием различных источников электромагнитных волн .
Подписывайтесь на канал Яндекс-Дзен «DailyNet», заходите на наш сайт DAILYNET.RU и первым узнавайте новости в научно-технической сфере.