Новости

Можно ли извлечь энергию из черной дыры? Ученые предлагают новый безумный план

На протяжении десятилетий ученые решали сложную физическую задачу: могут ли огромные количества энергии, теоретически производимые черными дырами, когда-либо использоваться человечеством?

Если бы будущие общества каким-то образом смогли осуществить этот великий подвиг, казалось бы, было бы обеспечено снабжение энергией далеких галактических цивилизаций — и теперь у ученых есть новое объяснение того, как такое извлечение может однажды стать возможным.

«Черные дыры обычно окружены горячим «супом»из плазменных частиц, несущих магнитное поле, — объясняет астрофизик Лука Комиссо из Колумбийского университета.

«Наша теория показывает, что когда силовые линии магнитного поля разъединяются и снова соединяются правильным образом, они могут ускорять частицы плазмы до отрицательных энергий, и может быть извлечено большое количество энергии черной дыры».

Новая работа Комиссо, написанная в соавторстве с физиком Фелипе А. Асенхо из Университета Адольфо Ибаньеса в Чили, представляет собой новую призму, позволяющую увидеть, как может работать извлечение энергии из черной дыры.

Учитывая их чрезвычайную массу, вполне естественно предположить, что черные дыры также содержат огромное количество энергии. К сожалению, все это заперто на «дне» пространства-времени.

Выдающийся физик и математик из Оксфордского университета Роджер Пенроуз предложил один гениальный метод. В так называемом процессе Пенроуза энергия теоретически может быть извлечена из области за пределами горизонта событий черной дыры, называемой эргосферой, внутри которой пространство-время искажается под действием вращения черной дыры.

Расчеты Пенроуза показали, что если частица разделится на две части внутри эргосферы, одна из которых упадет в горизонт событий, а другая ускользнет от гравитационного притяжения черной дыры, энергию, выделяемую убегающим объектом, теоретически возможно извлечь.

Эта идея была экспериментально подтверждена учеными в статье, опубликованной всего несколько месяцев назад, но это не единственный предложенный способ использования энергии вращающейся черной дыры.

Излучение Хокинга, основанное на квантово-механическом излучении, представляет собой другой путь, известный как процесс Бландфорда – Знайека, в котором энергия может извлекаться электромагнитным путем через магнитное поле вокруг черной дыры.

В анализе Комиссо и Асенжо магнетизм также играет центральную роль — в частности, когда силовые линии магнитного поля разрываются и воссоединяются внутри эргосферы — но он также меняет некоторые идеи процесса Пенроуза.

Поскольку магнитные пересоединения происходят за пределами горизонта событий — частицы плазмы разгоняются до скоростей, приближающихся к скорости света, в двух разных направлениях — один поток плазмы может упасть в горизонт событий, а другой ускользнуть.

NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman.

С точки зрения черной дыры падающая частица будет наделена отрицательным количеством энергии. Из-за пределов черной дыры выходящая частица будет иметь положительную энергию, которую можно заставить работать.

Используя этот метод, утекающие потоки плазмы с добавленной энергией теоретически могут служить практически безграничным источником свободной энергии, пока черная дыра продолжает поглощать плазму с отрицательной энергией.

«Мы подсчитали, что процесс возбуждения плазмы может достичь эффективности 150 процентов, что намного выше, чем у любой электростанции, работающей на Земле», — объясняет Асенжо.

«Достижение эффективности, превышающей 100 процентов, возможно, потому что черные дыры пропускают энергию, которая отдается плазме, покидающей черную дыру».

Хотя маловероятно, что мы когда-либо сможем как-то реально использовать эту энергию с практической точки зрения, это не означает, что исследование полностью бесполезно.

С астрономической точки зрения, это явление могло быть причиной вспышек черных дыр, представляющих собой огромные выбросы радиационной энергии, уходящие в космос.

«В отличие от процесса Бландфорда-Знайека, в котором извлечение вращательной энергии осуществляется с помощью чисто электромагнитного механизма, описанный здесь механизм извлечения энергии требует ненулевой инерции частиц», — пишут авторы.

«Этот механизм также отличается от оригинального процесса Пенроуза, поскольку для образования частиц с отрицательной энергией требуется диссипация магнитной энергии. Очевидно, что все механизмы извлекают энергию вращения черной дыры, питая черную дыру отрицательной энергией и угловым моментом».

Результаты представлены в Physical Review D.

Виктория Ветрова

Космос полон тайн...

Недавние Посты

Самая большая известная галактика имеет размер 1,7 миллиона световых лет, и мы не можем постичь масштабы

Вселенная может творить дикие безумства, особенно когда дело касается масштаба.От гигантских черных дыр до массивных…

22.08.2026

Есть один тип вождения, которого следует избегать, если вы хотите, чтобы аккумулятор вашего электромобиля прослужил в 2,5 раза дольше

Мы все знаем, как неприятно застрять позади неуверенного автомобилиста, но, в конце концов, есть что…

21.08.2026

Большой адронный коллайдер обнаружил атомное ядро ​​в форме кегли для боулинга

Каждый атом материи во Вселенной построен вокруг ядра.Это плотно упакованный пучок протонов и нейтронов, который…

21.08.2026

Этот простой трюк может наконец помочь вам сократить время на телефоне

Статистика того, сколько времени мы проводим, глядя на свои телефоны, позволяет читать отрезвляюще: индивидуальное использование,…

20.08.2026

Квантовая запутанность, возникшая из солнечного света, впервые в истории

Запутывание — один из лучших трюков в волшебном ящике квантовой физики: две частицы, которые при…

20.08.2026

Астрономы обнаружили самую быструю звезду, которую когда-либо видели, движущуюся со скоростью 15 500 миль в секунду

В экстремальных условиях в самом сердце галактики Млечный Путь все может стать немного странным.И под…

20.08.2026