gov-civil-vilareal.ptΑποδεικνύεται, μπορείτε * να * βγάλετε κάτι από μια μαύρη τρύπα ... αλλά δεν είναι εύκολο
>Ένα από τα καθοριστικά χαρακτηριστικά μιας μαύρης τρύπας είναι ότι τίποτα δεν μπορεί να βγει από αυτές. Γι 'αυτό ονομάζονται έτσι. είναι σαν ένα απείρως βαθύ λάκκο και ούτε το φως δεν μπορεί να διαφύγει. ΕΝΑ τρύπα αυτο ειναι μαύρος .
τι σημαίνει 2424
Αλλά, όπως τόσες πολλές ιδέες στην επιστήμη, όταν ρίξετε μια πιο προσεκτική ματιά, αυτή η απόλυτη δήλωση γίνεται λίγο σχετική Ε Εσείς μπορώ βγάλτε κάτι από μια μαύρη τρύπα: Ενέργεια. Και, αποδεικνύεται, μπορείτε να πάρετε πολλά. Σαν ένα παρτίδα πολύ.
Βγήκε ένα νέο έγγραφο που δείχνει πώς τα μαγνητικά πεδία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξαγωγή τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας από μια μαύρη τρύπα , και μπορεί να τροφοδοτήσει ορισμένα αστροφυσικά φαινόμενα που βλέπουμε γύρω τους. Δεν είναι ακριβώς εύκολο και δεν είναι σαν να μπορείτε να φορτίσετε το τηλέφωνό σας ή να ζεστάνετε το σπίτι σας με αυτήν την τεχνική (περισσότερο σαν να τα εξατμίζετε στα συστατικά υποατομικά τους σωματίδια, τα οποία στη συνέχεια θα επιταχυνθούν προς τα έξω πολύ κοντά στο ταχύτητα του φωτός*), αλλά είναι ακόμα εξαιρετικά δροσερό.
Μια μαύρη τρύπα με κάποιους τρόπους μπορεί να περιγραφεί απλά : Πάρτε ένα αντικείμενο με μάζα και συμπιέστε το τόσο πολύ ώστε η ταχύτητα διαφυγής του να γίνει η ταχύτητα του φωτός. Όταν συμβεί αυτό, οτιδήποτε πλησιάζει πολύ τραβιέται. Τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει.
Μπορείτε πραγματικά να τα περιγράψετε χρησιμοποιώντας απλή παλιά κανονική (Νευτώνεια) φυσική, αλλά για να δείτε την πλήρη ιστορία πρέπει να χρησιμοποιήσετε τη Θεωρία της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν. Τα μαθηματικά γίνονται τριχωτά γρήγορα και ακόμη και οι έννοιες γίνονται βρώμικες. Αλλά όταν εφαρμόζετε το GR, διαπιστώνετε ότι μια μαύρη τρύπα, όποιος μαύρη τρύπα, μπορεί να χαρακτηριστεί εντελώς χρησιμοποιώντας μόνο τρία πράγματα: τη μάζα της, την περιστροφή της και το ηλεκτρικό φορτίο της.
Μια κλασική μαύρη τρύπα έχει απλώς μάζα, κάθεται εκεί στρέβλωση του χώρου και του χρόνου και πολλά από τα σημαντικά πράγματα που κάνει εξαρτώνται από τη μάζα της. Αλλά μπορεί επίσης να γυρίσει, με πολλούς τρόπους, ακριβώς όπως ένας πλανήτης ή μια κορυφή ή ένα αστέρι. Στην πραγματικότητα, πολλά (αν όχι τα περισσότερα) περιστρέφονται πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός .
Μια σχολιασμένη έκδοση προσομοίωσης μαύρης τρύπας εξηγεί τα διάφορα μέρη αυτού του παράξενου αντικειμένου. Πίστωση: Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA/Jeremy Schnittman
Υπάρχει ένα άλλο πολύ περίεργο πράγμα που μπορούν να κάνουν οι μαύρες τρύπες: Καθώς περιστρέφονται, σέρνουν το ύφασμα του χωροχρόνου γύρω τους σαν ένα smoothie γύρω από μια περιστρεφόμενη λεπίδα μπλέντερ. Αυτό ονομάζεται drag drag (ή πιο τεχνικά, το Φαινόμενο-Συναρπαστικό αποτέλεσμα ) και έχει κάποιες παράξενες παρενέργειες. Για παράδειγμα, εάν βρίσκεστε μέσα μια περιοχή γύρω από τη μαύρη τρύπα που ονομάζεται η εργοσφαιρα , κυριολεκτικά δεν μπορείτε να καθίσετε? μέσα σε αυτόν τον χώρο όγκου ο ίδιος τραβιέται προς την κατεύθυνση της περιστροφής, οπότε περιστρέφεστε γύρω από τη μαύρη τρύπα, θέλετε ή όχι. Είναι σαν να είσαι προσκολλημένος σε έναν κυκλικό διάδρομο. Γύρω και γύρω σου πήγαινε.
Αυτό όμως είναι το κλειδί για να βγάλουμε ενέργεια. Χρειάζεται ενέργεια για να γυρίσει ένα αντικείμενο, ενέργεια που μπορεί να απελευθερωθεί επιβραδύνοντάς το και μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα έχει παρτίδα της ενέργειας. Αλλά πώς στη Γη - καλά, πώς στο Σύμπαν - το κάνετε αυτό;
Η αντίληψη του καλλιτέχνη για μια μαύρη τρύπα με υλικό που περιστρέφεται γύρω της σε έναν δίσκο προσαύξησης, και επίσης ένα πίδακα ύλης που εκρήγνυται μακριά από αυτήν. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech
Υπάρχουν πολλοί τρόποι, θεωρητικά, αλλά ένας που δεν έχει χρησιμοποιηθεί πολύ από τους θεωρητικούς μέχρι τώρα είναι αυτό που λέγεται μαγνητική επανασύνδεση .
Το πολύ καυτό αέριο μπορεί να είναι τόσο ενεργητικό που τα ηλεκτρόνια απομακρύνονται από τα άτομα τους και το ονομάζουμε α πλάσμα αίματος Ε Καθώς τα φορτισμένα σωματίδια στο πλάσμα κινούνται, δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο που μπορεί να γίνει πολύ έντονο. Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου (όπως βλέπετε στα διαγράμματα μαγνητικών ράβδων) μπορεί να είναι πολύ ισχυρές και αυτό τους δίνει ένταση - σκεφτείτε το σαν να λυγίζετε ένα σύρμα πιάνου. πρέπει να εφαρμόσεις μεγάλη δύναμη για να το κρατήσεις λυγισμένο. Αν το αφήσεις, ΘΡΑΥΣΗ!
Το πλάσμα που περιφέρεται γύρω από μια μαύρη τρύπα μπορεί να έχει γελοία ισχυρά μαγνητικά πεδία. Καθώς το πλάσμα τριγυρίζει, οι γραμμές μαγνητικού πεδίου μπορούν επίσης να τυλιχτούν, να μπερδευτούν και να σπάσουν. Όταν το κάνουν, απελευθερώνουν ενέργεια. Ένας τρόπος που το κάνουν αυτό είναι επιταχύνοντας τα υποατομικά σωματίδια γύρω τους, μερικές φορές σε ταχύτητες κοντά σε αυτές του φωτός. Οι ηλιακές εκλάμψεις στην επιφάνεια του Sunλιου δημιουργούνται με αυτόν τον τρόπο , έτσι είναι ένα πραγματικό αποτέλεσμα.
Εδώ τα πράγματα γίνονται περίεργα (ναι, σίγουρα, ξέρω ότι σκέφτεστε. Αυτό είναι που).
Τα σωματίδια δημιουργούνται από ενέργεια και ανατινάσσονται σε ζεύγη. Εάν τα πράγματα είναι ευθυγραμμισμένα ακριβώς, το ένα από αυτά τα σωματίδια ουρλιάζει προς την κατεύθυνση που η μαύρη τρύπα περιστρέφεται και το άλλο με τον αντίθετο τρόπο. Εάν αυτό συμβεί μέσα στην εργοσφαιρία, αυτή που κινείται προς την ίδια κατεύθυνση με την περιστροφή θα βγει έξω, διαφεύγοντας στο διάστημα. Το άλλο, αντίθετο με το γύρισμα, θα πέσει μέσα. Αλλά, επειδή κινούνταν προς την αντίθετη κατεύθυνση της περιστροφής, Αυτό στην πραγματικότητα επιβραδύνει τη μαύρη τρύπα .
Η μαύρη τρύπα επιβραδύνει σημαίνει ότι απελευθερώνει ενέργεια, το οποίο αφαιρείται από το σωματίδιο που διαφεύγει Ε Από την άποψή σας, όρθιοι (καλά) έξω από τη μαύρη τρύπα, βλέπετε μόνο σωματίδια να βγαίνουν προς τα έξω με την ταχύτητα του φωτός και τη μαύρη τρύπα να επιβραδύνεται λίγο.
Με άλλα λόγια, η ενέργεια έχει εξαχθεί από τη μαύρη τρύπα.
Έργα τέχνης μιας μαύρης τρύπας καθώς σχίζει ένα αστέρι, δημιουργώντας έναν περιστρεφόμενο δίσκο συσσώρευσης υλικού γύρω του και εκρήγνυται τεράστιες δέσμες ύλης που τυλίγονται από το μαγνητικό πεδίο. Πίστωση: Aurore Simonnet και το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA
Στο έγγραφο οι επιστήμονες υπολογίζουν ότι η ενεργειακή απόδοση είναι 150% - αυτό σημαίνει ότι παίρνετε κυριολεκτικά περισσότερη ενέργεια από ό, τι καταναλώνετε. Αυτό ακούγεται αδύνατο, αλλά θυμηθείτε ότι πατάτε σε μια ήδη υπάρχουσα πηγή ενέργειας, το γύρισμα της μαύρης τρύπας. Η ενέργεια λοιπόν δεν δημιουργείται από το τίποτα.
Αυτή η διαδικασία μπορεί να παράγει τεράστια ποσά ενέργειας. Λάβετε υπόψη σας, με αυτήν τη μορφή - ένα πεδίο ακτινοβολίας υποατομικών σωματιδίων αρκετά ισχυρό για να σας μαγειρέψει αρκετά καλά - η ενέργεια δεν είναι τρομερά χρήσιμη για εμάς τους ανθρώπους. Maybeσως σε χιλιάδες χρόνια να βρισκόμαστε σε ένα τεχνολογικό στάδιο όπου μπορούμε να φτάσουμε σε μια μαύρη τρύπα και να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την ενέργεια, αλλά προς το παρόν αυτό είναι λίγο πέρα από εμάς.
Όχι όμως η φύση. Όταν κοιτάμε τις μαύρες τρύπες, ειδικά αυτές που βρίσκονται στα κέντρα των ενεργών γαλαξιών, τις βλέπουμε να φλέγονται με ενέργεια αρκετά. Δεν είναι απολύτως σαφές γιατί? Μια ιδέα είναι ότι το υλικό από το δίσκο της ύλης γύρω τους πέφτει απότομα, ανατινάζοντας ισχυρές εκρήξεις ενέργειας. Αλλά είναι πιθανό ότι η μαγνητική επανασύνδεση σε αυτό το πλάσμα επιταχύνει τα σωματίδια σε τεράστιες ποσότητες σε μια τρίχα ντροπαλή της ταχύτητας του φωτός. Αν ναι, τότε η φύση κάνει αυτό που εμείς οι ίδιοι δεν μπορούμε: Να βγάλουμε κάτι από μια μαύρη τρύπα. Και είναι κάτι πολύ, αφού οι φωτοβολίδες που φαίνονται στους ενεργούς γαλαξίες μπορούν εύκολα να είναι εκατομμύρια φορές πιο φωτεινό από τον Sunλιο.
Τώρα, μπορεί να μην θέλετε να στέκεστε πολύ κοντά σε μια τέτοια πηγή. Αλλά αν υπάρχει τρόπος να το αξιοποιήσετε (και να το αποθηκεύσετε!), Αυτή η ενέργεια αξίας λίγων δευτερολέπτων θα δώσει δύναμη σε όλο τον ανθρώπινο πολιτισμό για πολύ, πολύ καιρό.
Κάποια μέρα. Υπάρχουν ορισμένα τεχνικά ζητήματα που πρέπει να λυθούν πρώτα. Αλλά μπορώ να φανταστώ, στο μέλλον, κάθε σπίτι που έρχεται με μια περιστρεφόμενη κβαντική μαύρη τρύπα που όχι μόνο παρέχει όλες τις ενεργειακές σας ανάγκες, αλλά, αν χρησιμοποιηθεί με τον τρόπο της παλιάς σχολικής βαρύτητας, θα έκανε επίσης μια αξιοπρεπή διάθεση σκουπιδιών.
* Αυτό, όπως έχει σημειωθεί, είναι κακό. αν και το ζήτημα της ολικής αντιστροφής του πρωτονίου δεν έχει αποδειχθεί ότι αυξάνεται στο επίπεδο της στατιστικής σημασίας ( Spengler et al., 1985 ).
