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能量可以从黑洞中吸出来吗?

黑洞的模拟图像。
(图片信用:NASA / ESA / GAIA / DPAC)

旋转的黑洞是自然的极端力,使其拖着周围的时间和空间。因此,询问黑洞是否可以用作某种能源只是自然。 1969年,数学物理学家 罗杰彭罗斯 提出了这样做的方法,现在称为“Penrose过程。“

该方法可以通过复杂的文明(外星人或未来的人)来通过制造“黑洞炸弹”来收获能量。然而,一些物理学所需的一些物理学从未经过实验验证 - 直到现在。我们的研究确认潜在物理史 发表于自然理理.

在其活动视界周围(黑洞周围的边界,没有什么,甚至没有轻,可以逃脱),旋转的黑洞会产生一个称为“ergosphere。“如果一个物体以这样的方式进入ergosphere,即它拆分 - 一个部分落入黑洞,另一个部分逃逸 - 逃离的部分是以牺牲黑洞为代价而有效地获得能量的部分。所以通过发送物体或发送物体光线朝向旋转的黑洞,我们可以获得能量回来。

但这个理论是否持有? 1971年,俄罗斯物理学家 Yakov Zel'dovich 将其翻译成其他可以在地球上测试的旋转系统。黑洞成为由可以吸收能量的材料制成的旋转圆筒。

Zel'Dovich想象着光波可以从气缸中提取能量并放大。然而,为了对工作的放大效果,这些波需要有所谓 “角动量”, 将它们扭曲成螺旋。

当扭曲的光波撞击这样一个气缸时,由于某些东西称为“多普勒班次。“在聆听救护车警报时,你最有可能经历过这一点。当它向你移动时,它具有比它远离你的时间更高的音高 - 旅行的方向改变了声音的音调。以类似的方式,改变在转速改变光波的感知频率。

如果汽缸足够快,则改变的波浪频率应落下,使其变得较低(这只是意味着波在相反方向上旋转)。

正频波应部分地被气缸吸收,失去能量。但是负频波会将这种损失变为增益,而是通过气缸放大。它们会从旋转中提取能量,就像从彭罗斯的黑洞逃逸的物体一样。

测试塞尔多维奇的理论可能看起来很简单。但是旋转物体需要以与波的相同或更高的频率旋转。为了放大可见光波,其振荡在一秒钟数十万亿次的频率上,您需要比现在机械机械机械的最佳速度旋转数十亿次。

突破最后

光线每秒大约300亿米。因此,为了使理论更易于测试,我们选择使用声波,这次旅行大约一百万倍较慢,这意味着我们不需要吸收器如此迅速旋转。

为了创造一个扭曲的声波,我们使用了一张扬声器,所有扬声器都发出相同的频率,但从略微不同的时间开始,所以声音沿着螺旋旋转。对于我们的旋转吸收器,我们使用了一块附着在电机上的吸声泡沫。放置在泡沫内的麦克风允许我们在与旋转吸收器相互作用后记录声音。

我们发现,当泡沫跨度慢慢地(以低频)缓慢时,我们记录的声音更安静,因为它已被泡沫吸收。但是当我们快速旋转泡沫时,它足以使多普勒移位声波的频率足以使它们变成负面,声音变得更大。

这只能意味着声波已经从我们的旋转吸收器中取出能量,最终证明了50岁的理论。

黑洞炸弹

所有这一切当然没有明确验证PenRose对能源提取的想法实际上适用于黑洞。相反,我们的实验验证了反向直观的基础物理学,通过表明将波浪频率从波浪频率从波浪中获得而不是失去能量。

虽然我们不是从旋转黑洞中提取能量的地方,但这并不意味着它无法通过一个非常先进的外国文明 - 或者确实在遥远的未来中的文明。这种文明可以在黑洞周围构建一个结构,然后将小行星丢弃或甚至将电磁波滴入其中,以更高的能量反射。

更好,他们可以通过用反射镜壳完全围绕着黑洞来构建所谓的黑洞炸弹。光线闪耀到黑洞会放大,然后通过镜子反射回到黑洞再次放大,等等。

能量将在后退失控爆炸中呈指数增长。但是,通过使一些可通过孔从壳体中出来的一些放大的光,您可以控制该过程并产生基本无限的能量。

虽然这是科幻小说,在一个非常遥远的未来时,当宇宙都有但死亡的唯一残留和星系的唯一残余是黑洞时,这种方法将是任何文明生存的唯一希望。这将是一个具有巨大的宇宙,孤立的能量来源,在完全完全黑色的天空中闪耀着光亮。

本文最初发表于 The Conversation. 该出版物将文章贡献给了现场科学 专家声音:OP-ED& Insights.

  • hitshed. 08年7月20日13:06
    也许在黑洞周围构建能量采集器(黑洞Dyson Sphere)太远,时间和空间太远。什么最快的旋转在家里?我猜测原子。一个Tachyon将是疯狂的终极之一。我们可以在其中一个或一组下面的Bass Turds建立这个理论能量装置吗?我相信你的物理学家,教师,科学家和传教士都会进入h'year并将我拉直......
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  • 情人节迈克尔史密斯 2020年7月15日21:32
    hitshed. said:

    //theconversation.com/could-we-extract-energy-from-a-black-hole-our-experiment-verifies-old-theory-141464#comment_2270303

    福尔德
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