В окружающем нас пространстве огромное количество способов получения энергии из огромного количества объектов. Но сегодня я хочу поговорить о объекте, который в теории может дать больше всего энергии.
Чёрная дыра — это область пространства-времени, в которой гравитационное притяжение настолько велико, что притягивает всё вокруг. Что интересно, покинуть её не могут даже объекты, которые двигаются со скоростью света.
Кстати, границу этой области называют горизонтом событий.
Идея и доказательство теории о том, что из чёрной дыры можно брать энергия.
Идея Роджера Пенроуза о том, как извлечь энергию из чёрной дыры, основана на том, что если поместить объект в её эргосферу, то в этой области пространства он приобретёт отрицательную энергию. При этом объект должен двигаться быстрее скорости света. 1
Пенроуз представил механизм, который разделит предмет, упавший в чёрную дыру, на две части, причём одна часть упадёт в дыру, а другая будет извлечена. Отдача, генерируемая этим процессом, приведёт к тому, что извлечённая половина получит энергию от вращения чёрной дыры. 1
Советский физик-ядерщик Яков Зельдович предложил эксперимент, который мог подтвердить теорию Пенроуза. Он предложил «скручивать» световые волны в быстро вращающемся металлическом полом цилиндре. Ударяясь о стенки цилиндра, световые волны «закручивались», а их энергия возрастала. 3
Учёные из Школы физики и астрономии Университета Глазго немного изменили идею эксперимента Зельдовича и построили установку, где смогли доказать теорию Пенроуза. Вместо световых волн исследователи использовали звуковые. Частота колебаний акустических волн намного ниже, чем у световых. Это значит, что поверхность, от которой они будут отражаться, может вращаться значительно медленнее, чтобы возникал ожидаемый эффект. 3
Учёные из Колумбийского университета Лука Комиссо и Фелипе Асенхо предложили ещё один механизм извлечения энергии из чёрных дыр. Чёрные дыры окружены горячей плазмой, частицы которой обладают магнитным полем. Поскольку магнитные соединения и разъединения полей происходят за пределами горизонта событий, частицы плазмы разгоняются до скоростей, приближающихся к скорости света в двух разных направлениях: один поток плазмы может упасть в горизонт событий, а другой «ускользнуть». Падающая частица будет наделена отрицательной энергией, а выходящая за пределы чёрной дыры будет иметь положительную энергию, которую можно заставить работать. Теоретически такие частицы могут служить безграничным источником свободной мощности до тех пор, пока чёрная дыра продолжает поглощать плазму с отрицательной энергией. 4
Следует отметить, что в настоящее время человечество не способно извлечь бесконечную энергию из чёрных дыр, предлагаемые технологии — это концепты, реализация которых возможна через десятки, если не сотни, лет.