Китайские ученые Чжан-Фенг Май и Рун-Цю
Ян из Тяньцзиньского университета представили теоретическую модель,
которая показывает, что гипотетические крошечные чёрные дыры и
тёмная материя могут стать источниками энергии. Исследователи
доказали возможность создания гравитационных накопителей энергии с
КПД до 25 %. Их работа предложена для публикации в журнале Physical
Review D, а пока выложена на сайте arXiv.
По мнению ученых, если во Вселенной
существуют чёрные дыры размером с один атом и массой от 10^15 до
10^18 кг, то их можно использовать как аккумулятор или генератор
для хранения и получения электрической энергии. Энергию можно будет
получать за счёт преобразования гравитационных воздействий со
стороны чёрной дыры в электричество с КПД не менее 25 %. «Принимая
во внимание тот факт, что чёрная дыра обладает чрезвычайно сильной
гравитационной силой, возникает интересный вопрос: если
рассмотреть, хотя бы теоретически, можем ли мы использовать
гравитационную силу чёрных дыр для выработки электрической энергии,
т.е. использовать чёрные дыры в качестве батарей? — пишут они в
своей статье. — В данной работе мы теоретически доказываем, что мы
можем использовать чёрную дыру Шварцшильда в качестве
аккумулятора».
Главным в этих расчётах стало
доказательство возможности подпитки чёрной дыры заряжёнными
частицами, ведь чем меньше чёрная дыра, тем быстрее она испаряется
за счёт излучения Хокинга. Исследователи математически доказали
осуществимость такой идеи, хотя до её практической реализации дело
если и дойдёт, то в необозримом будущем. Подпитывать такой
аккумулятор можно будет, поместив его в ядерный реактор. Расчёты
показывают, что первичная чёрная дыра будет поглощать до 25 %
альфа-частиц, получаемых при распаде радиоактивного топлива. Иначе
говоря, ядерная энергия с приличным КПД будет превращаться в
кинетическую.
Другим важным аспектом исследования
стало определение диапазона масс, для которых такой аккумулятор
имел бы практическую ценность. Оказалось, что в этот диапазон
попадает тёмная материя. Она также могла бы работать в предложенной
схеме «аккумулятора» с похожим результатом и тоже стала бы
источником энергии.