RW Space

В 1971 году английский физик-математик и лауреат Нобелевской премии Роджер Пенроуз предложил, как можно извлечь энергию из вращающейся черной дыры.

Он утверждал, что это можно сделать, построив жгут вокруг черной дыры. аккреционный диск, в котором падающая материя ускоряется почти до скорости света, вызывая высвобождение энергии на нескольких длинах волн.

С тех пор многие исследователи предположили, что развитые цивилизации могли бы использовать этот метод (процесс Пенроуза). ) для питания их цивилизации, и что это представляет собой техносигнатуру, которую нам следует искать.

Примеры включают в себя гипотезу трансцендентности Джона М. Смарта, предложенное решение парадокса Ферми, в котором он предположил, что развитый интеллект может мигрировать в регион, окружающий черные дыры, чтобы воспользоваться доступной энергией.

Последние исходят от профессора Гарварда Ави Леба, который в недавней статье предположил, как развитые цивилизации могут полагаться на «Луну черной дыры» для обеспечения своих родная планета с неограниченной властью.

То, как эта черная дыра будет освещать планету, вокруг которой она вращается, утверждает он, станет потенциальной техносигнатурой для будущих исследований SETI.

Профессор Леб — Фрэнк Б. Бэйрд-младший, профессор естественных наук Гарвардского университета, директор директора Института теории и вычислений Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA), директор-основатель Инициативы черных дыр (BHI) и руководитель проекта Галилео.

Его последняя статья «Освещение планеты черной дырой Луны как технологический признак» недавно появилась в Исследовательских записках Американского астрономического общества (RNAAS).

В 1975 году Стивен Хокинг предположил, что черные дыры испускают фотоны, нейтрино и некоторые более крупные частицы, что впоследствии стало известно как «излучение Хокинга». С тех пор предложения по использованию черных дыр в качестве источника энергии обычно делятся на два лагеря.

С одной стороны, существует возможность использования углового момента их аккреционных дисков («Процесс Пенроуза»). ) или улавливание тепла и энергии, генерируемых их сверхскоростными струями (возможно, в форме сферы Дайсона). С другой стороны, существует возможность подачи материи в черную дыру и использования полученного в результате излучения Хокинга.

В своей статье Леб предлагает, как развитая цивилизация могла бы полагаться на последний процесс, создав черную дыру, которая будет вращаться вокруг своей родной планеты.

Эта черная дыра будет очень маленькой, ее вес составит всего сто тысяч тонн (10¹¹ г). Если не остановить эту черную дыру, она испарится всего за полтора года за счет испускания излучения Хокинга.

Но, как рассказал Леб журналу Universe Today по электронной почте, ее можно поддерживать за счет аккреции относительно небольших количеств материи. (2,2 кг; 4,85 фунта) на него в секунду. Взамен это обеспечит бесконечный запас энергии:

«Эта система черных дыр — самый эффективный двигатель, о котором я когда-либо думал. Топливо преобразуется в энергию с идеальной эффективностью 100 %, потому что масса, падающая в черную дыру, в конечном итоге превращается в излучение Хокинга.

Я не видел, чтобы эта идея обсуждалась раньше, и у меня случился «момент Эврики», когда Я понял это несколько недель назад. Единственный другой метод преобразования массы в излучение со 100% эффективностью — это аннигиляция материи-антиматерии».

Как указывает Леб, необходимое количество антиматерии запредельно. все, чего человечество может достичь в настоящее время. С 1995 года коллайдерам частиц в ЦЕРНе удалось произвести менее десяти нанограммов антиматерии, чего достаточно, чтобы питать 60-ваттную лампочку в течение четырех часов.

Для сравнения, предложенные Лебом 10¹¹ черная дыра g может непрерывно производить 40 квадриллионов (40¹⁵) ватт.

«Глобальное потребление энергии составляет несколько терраватт, в десять тысяч раз меньше, чем источник энергии этой черной дыры», — добавил Леб.

«Другое преимущество этого двигателя черной дыры заключается в том, что он может использовать любую форму материи в качестве топлива. Лучшего способа нет. перерабатывать мусор, а не превращать его в чистую энергию со 100% эффективностью».

Еще одним преимуществом является то, что черная дыра может использовать любую форму материи в качестве топлива, включая любые отходы, производимые цивилизацией. В этом отношении двигатель черной дыры мог бы решить проблему мусора развитой цивилизации, обеспечивая взамен неисчерпаемый запас энергии.

Во всем мире люди производят примерно 1,92 миллиарда метрических тонн (2,12 тонны США) отходов ежегодно. который оказывает серьезное воздействие на нашу окружающую среду. Этого было бы достаточно, чтобы питать двигатель черной дыры массой 10¹¹ г в течение более 437 миллионов лет!

Что касается того, как можно было осуществить такой подвиг, Леб ссылается на предыдущую операцию. -ed, в котором он предположил, что достаточно развитая цивилизация может создать «детскую вселенную» посредством квантового туннелирования.

В то время как такого подвига могла бы достичь только цивилизация типа III (или более развитая), двигатель черной дыры был бы намного проще и, возможно, его могла бы создать цивилизация типа II:

«Это большая проблема. Хорошая новость в том, что это Создать такую ​​черную дыру гораздо проще, чем детскую вселенную. Но любая линия по производству черной дыры массой 10¹¹ г требует сжатия материи или излучения до массовой плотности, которая на 60 порядков превышает плотность массы. твердого железа.

Плотность атомных ядер или нейтронных звезд всего на 15 порядков превышает плотность твердого тела. Этого удалось добиться при плотности космического излучения менее фемтосекунды после Большого взрыва.»

Это была тема другой недавно написанной статьи Леба, в которой он утверждал, что, основываясь на общей теории относительности, черные дыры могут состоять из света.

Но что самое важное В предлагаемом двигателе черной дыры интересно то, что его можно будет обнаружить на расстоянии световых лет, что сделает его жизнеспособной техносигнатурой, указывающей на существование развитой цивилизации.

Как и многие предложенные техносигнатуры, особенно сферы Дайсона и других мегаструктур, существование двигателя черной дыры является умозрительным и теоретическим.

Но, как однажды сказал сам Фримен Дайсон, что бы мы ни могли себе представить (и если физика верна), достаточно развитая цивилизация, возможно, уже был создан. Сказал Леб:

«Движок черной дыры можно обнаружить как странную каменистую планету, освещаемую луной в гамма-излучении, не имеющей компаньона звездной массы. . Если мы когда-нибудь найдем доказательства существования такого двигателя, нам придется рассмотреть возможность того, что источник был создан или пойман в виде первичной черной дыры высокоразвитой технологической цивилизацией.

Нет лучшего маркера. технологические инновации, чем создание печи из кривизны пространства-времени в форме мини-черной дыры».

Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите оригинал статьи.