Черная дыра может стать источником энергии: через 50 лет эксперимент оказался удачным

Около 50 лет поддерживалась теория, что из черной дыры можно извлечь энергию. Наконец этот процесс получил экспериментальное подтверждение. Физики

Около 50 лет поддерживалась теория, что из черной дыры можно извлечь энергию. Наконец этот процесс получил экспериментальное подтверждение. Физики использовали необходимые компоненты, продемонстрировав, что процесс Пенроуза на самом деле является вероятным механизмом, чтобы отбросить часть этой энергии вращения. Эксперимент показал, что специфические идеи могут успешно воплощаться для исследования физических свойств отдельных объектов во Вселенной, которые можно назвать экстремальными.

Черные дыры — это конечная стадия жизненного цикла звезды. Ядро сверхновой не может противостоять гравитации и полностью разрушается, превращаясь в точку бесконечной плотности. Она расположена внутри горизонта событий.

Гравитация вокруг черной дыры настолько мощная, что даже свет не может достигнуть нужной скорости, чтобы отправиться за ее пределы. Здесь и формируется процесс Пенроуза. Его основал физик-математик Роджер Пероуз в 1969 году. Он предложил извлечь энергию из области, которая расположена за горизонтом событий. Эта область называется эргосферой. Теория Пенроуза гласит: если объект, оказавшийся в эргосфере, раскололся бы на 2 части, то одна бы была отброшена за горизонт событий. А другая получит ускорение от черной дыры.

Если эта теория верна, то энергия вошедшего объекта в эргосферу увеличилась бы на 21 процент. Проверить частично эту гипотезу смог российский физик Яков Зельдович в 1971 году. Он предложил представить черную дыру вращающимся металлическим цилиндром и направил на него искривленные лучи света.

Если цилиндр вращается с правильной скоростью, свет будет отражаться обратно с дополнительной энергией, извлекаемой из вращения цилиндра. В этом заключался эффект вращения Доплера. Но возникла проблема: скорость вращающегося цилиндра должна составлять не менее 1 миллиарда оборотов в секунду, и достигнуть ее невозможно. Ограниченные технические возможности не позволили продолжать эксперимент, пока ученые не решили использовать звук.

Очередной эксперимент состоял из кольца громкоговорителей, созданного для введения закрутки в звуковые волны, аналогично закрученному свету в эксперименте Зельдовича. На этот раз черную дыру имитировал звукопоглотитель из пенопластового диска. Его вращение могло ускоряться при попадании звуковых волн. А группа микрофонов на другой стороне диска могла создавать звуковые волны после того, как они прошли через диск.

Физик и астроном Марион Кромб из Университета Глазго считает, что таким образом скрученные звуковые волны меняют высоту звука при измерении с точки зрения вращающейся поверхности. Это дает возможность понимания, что черная дыра наделена энергией, которую можно извлечь. И проведенный эксперимент смог подтвердить этот факт.

Последнее