Може ли да се извлича енергия от въртяща се черна дупка?
Въртящата се черна дупка е такава рискова мощ на природата, че влачи близките време и пространство в близост. Така че е естествено да се запитаме дали черните дупки могат да бъдат употребявани като някакъв тип сила. През 1969 година математикът и физик Роджър Пенроуз предложи способ да направи тъкмо това, в този момент прочут като „ Процес на Пенроуз “.
Методът може да бъде употребен от доста високо развити цивилизации (извънземни или бъдещи хора) за извличане на сила, като се вършат „ бомби с черна дупка “. Някои детайли от физиката, нужна за това, обаче в никакъв случай не са били пробно тествани – до момента. Ново проучване, потвърждаващо основата на физиката нужна за това, преди малко е оповестено в Nature Physics.
Около нейния небосвод (границата към черна дупка, оттатък която не може да избяга нищо, даже светлина), въртящата се черна дупка основава област, наречена „ ергосфера “. Ако даден обект попадне в ергосферата, той се разцепва – като едната част пада в черната дупка, а другата бяга – частта, която бяга дейно, печели сила за сметка на черната дупка. Така че, чисто теоретично, изпращайки предмети или светлина към въртяща се черна дупка, бихме могли да получим сила назад.
Как да се потвърди тази доктрина? През 1971 година съветският физик Яков Зелдович го превежда на други въртящи се системи, които могат да бъдат тествани назад на Земята. Експерименталната „ черна дупка “ се трансформира във въртящ се цилиндър, изработен от материал, който може да всмуква сила.
Зелдович си показва, че светлинните талази могат да извличат сила от цилиндъра и да се усилват. За да работи резултатът на увеличаване обаче, тези талази би трябвало да имат нещо, наречено „ ъглов подтик “, което ги усуква в спирали.
Когато усукани светлинни талази удрят подобен цилиндър, честотата им би трябвало да се промени заради нещо, наречено „ Доплерово изместване “. Най-вероятно сте претърпели това, когато слушате сирена на кола за спешна помощ. Когато се движи към вас, той има по-висока стъпка, в сравнение с когато се отдалечава от вас – посоката на придвижване трансформира терена на звука. По сходен метод измененията в скоростта на въртене трансформират възприеманата периодичност на светлинна вълна.
Ако цилиндърът се върти задоволително бързо, променената периодичност на вълната би трябвало да падне толкоз ниско, че да стане негативна (което просто значи, че вълната се върти в противоположна посока).
Вълните с позитивна периодичност би трябвало да се поемат отчасти от цилиндъра, губейки сила. Но негативните честотни талази биха трансформирали тази загуба в облага и вместо това биха се усилили от цилиндъра. Те биха извличали сила от въртенето, тъкмо както обектът, избягал от черната дупка на Пенроуз.
Тестването на теорията на Зелдович може да наподобява просто. Но въртящият се обект би трябвало да се върти със същата или по-висока периодичност като вълните. За да се усилят забележимите светлинни талази, които се двоумят с периодичност на стотици трилиони пъти в секунда, би трябвало да се завърти поглъщащ обект милиарди пъти по-бързо от всичко, което е механично допустимо през днешния ден.
Светлината пътува с към 300 милиона метра в секунда. За да направи теорията по-лесна за тестване, учените употребяват звукови талази, които пътуват почти милион пъти по-бавно.
За да се сътвори усукана звукова вълна, те употребяват пръстен от високоговорители, всички излъчващи същата периодичност, само че започвайки в малко по-различно време, тъй че звукът следва серпантина. За въртящ се абсорбер се употребява парче звукопоглъщаща пяна, прикрепена към мотор. Микрофоните, сложени вътре в пяната, разрешават да се записва звука, откакто той взаимодейства с въртящия се абсорбер.
Установяват, че когато пяната се върти постепенно (с ниска честота), звукът, който записват, по-тих, тъй като бива обхванат от пяната. Но когато завъртат пяната задоволително бързо, с цел да се получи Доплерово изместване на честотата на звуковите талази, с цел да ги направи негативни, звукът става по-силен.
Това може да значи единствено, че звуковата вълна е взела сила от въртящия се абсорбатор, което най-сетне потвърждава 50-годишната доктрина.
Всичко това, несъмнено, не удостоверява категорично, че концепцията на Пенроуз за добиване на сила в действителност ще работи за черна дупка. По-скоро опитите удостоверяват противоинтуитивната съществена физика, като демонстрират, че се получава изместване на вълновите честоти от позитивни към негативни, а не загуба на сила.
Въпреки че сме надалеч от добиване на сила от въртяща се черна дупка, това не значи, че не би могло да стане от доста напреднала извънземна цивилизация – или в действителност нашата лична цивилизация в далечното бъдеще. Такава цивилизация би могла да построи конструкция към черната дупка, която се върти с нея и по-късно да пусне в нея метеорити или даже електромагнитни талази, което би разрешило да се получи повече сила.
Още по-добре биха могли да построят по този начин наречената „ бомба с черна дупка “, като обкръжават напълно черната дупка с отразяваща огледална черупка. Светлината, блъснала се в черната дупка, ще се върне усилена и по-късно ще се отрази назад от огледалото към черната дупка, която още веднъж ще бъде усилена и така нататък
Енергията би се нараснала експоненциално при гръмотевична детонация. Но като се пусне част от тази усилена светлина от черупката през дупка, можете да се управлява процеса и да се създава всъщност неограничена сила.
Въпреки че това към момента е научна фантастика, в доста далечно бъдеще, когато единствените остатъци от галактики и звезди са черни дупки, този способ би бил единствената вяра за оцеляване на всяка цивилизация. Това би била Вселена с големи, изолирани източници на сила, блестящи блестящо в другояче изцяло черно небе.
