Доказана возможность извлечения энергии из черной дыры

Ученые из Школы физики и астрономии Университета Глазго в Великобритании сумели доказать, что технологически развитые внеземные цивилизации потенциально могут извлечь энергию из вращающихся черных дыр, сообщает корреспондент tvbrics.com со ссылкой на журнал Nature Physics.

Стоит отметить, что этой, теперь уже доказанной гипотезе полвека. Еще в 1969 году английский физик Роджер Пенроуз выразил предположение, что инопланетяне могут извлекать энергию из вращающейся черной дыры. Такую возможность он объяснил тем, что пролетающие сквозь эргосферу частицы или волны уносят с собой энергию вращения черной дыры. Кстати, в итоге это явление стало называться процессом Пенроуза.

Напомним, советский физик Яков Зельдович сумел развить эту идею и выдвинул гипотезу: быстро вращающийся цилиндр может усиливать падающие на него «закрученные» электромагнитные волны, в том числе квантовые флуктуации в вакууме. Правда, данный эффект ученые не могли проверить экспериментально. В соответствии с идеей Зельдовича, цилиндр должен был вращаться с частотой как минимум миллиард раз в секунду.

Британским ученым, наконец-то, удалось наблюдать эффект Зельдовича на практике. Его они сумели достичь, благодаря акустическим волнам частотой 60 герц.

В ходе нового исследования ученые установили 16 динамиков в виде кольца и направили звук в сторону вращающегося диска, изготовленного из шумопоглощающей пены. Акустические волны от одного динамика в ходе эксперимента отставали по фазе от волн из другого динамика. Это и позволило сымитировать орбитальный угловой момент. Стоит отметить, что условия, удовлетворяющие эффекту Зельдовича, были достигнуты при вращении диска с частотой всего лишь 15-30 оборотов в секунду.

Итоги эксперимента подтвердили: низкочастотные моды могут усиливаться до 30 процентов, проходя сквозь шумопоглощающий слой диска. В ходе увеличения скорости вращения диска частота звуковых волн падает из-за эффекта Доплера, вот только при достижении определенной скорости она вновь возвращается к прежнему значению, при этом громкость, ее амплитуда увеличивается. И все это происходило за счет того, что волны забирали часть энергии вращения у диска.

Напомним, сам процесс Пенроуза происходит, когда тело имеет две части, одна из которых падает за горизонт событий. В случае если два фрагмента имеют определенные скорости, особое положение относительно друг друга и летят по правильным траекториям, то падение одного фрагмента передает энергию другой части, большую, чем та энергия, которой тело обладало изначально.

При наблюдении это выглядит так, словно тело распалось на две части: часть с положительной энергией и часть - с «отрицательной энергией». Последняя при падении за горизонт уменьшает момент импульса черной дыры. В конечном итоге первый фрагмент не просто вылетает из эргосферы, а еще и «вытягивает» энергию вращения черной дыры.


Фото: pixabay.com