gov-civil-vilareal.ptIzkazalo se je, da lahko iz črne luknje nekaj dobite, vendar to ni enostavno
>Ena od značilnosti črne luknje je, da iz nje ne more priti nič. Zato so tako imenovani; so kot neskončno globoka jama in niti svetloba ne more uiti. A luknjo to je to Črna .
Toda tako kot mnoge ideje v znanosti, ko natančneje pogledate, postane ta absolutna trditev nekoliko relativna . Ti lahko vzeti nekaj iz črne luknje: energijo. Izkazalo se je, da lahko dobite veliko. Kot veliko veliko.
Izšel je nov članek, ki prikazuje, kako se lahko magnetna polja uporabijo za pridobivanje ogromne količine energije iz črne luknje in bi lahko vplival na nekatere astrofizikalne pojave, ki jih vidimo okoli sebe. To ni ravno enostavno in ni tako, da bi lahko s to tehniko napolnili telefon ali ogreli hišo (bolj kot bi jih uparili do sestavnih subatomskih delcev, ki bi jih nato pospešili navzven zelo blizu hitrost svetlobe*), vendar je še vedno zelo kul.
lego batman film zdravorazumski mediji
Črno luknjo lahko na nek način preprosto opišemo : Vzemite predmet z maso in ga stisnite toliko, da njegova hitrost pobega postane svetlobna hitrost. Ko se to zgodi, se vleče vse, kar se jim preveč približa. Nič ne more uiti.
Pravzaprav jih lahko opišete z navadno staro običajno (newtonsko) fiziko, toda za celotno zgodbo morate uporabiti Einsteinovo teorijo splošne relativnosti. Matematika se hitro poraste in celo pojmi postanejo jezni. Ko pa uporabite GR, ugotovite, da je črna luknja, kaj Črno luknjo je mogoče v celoti označiti s samo tremi stvarmi: njeno maso, vrtenjem in električnim nabojem.
Klasična črna luknja ima samo maso, ki se skriva v celotnem prostoru in času, veliko pomembnih stvari pa je odvisno od njene mase. Lahko pa se tudi vrti na več načinov, tako kot planet, vrh ali zvezda. Pravzaprav je veliko (če ne večina) vrtijo s hitrostjo svetlobe zelo blizu .
Komentirana različica simulacije črne luknje razlaga različne dele tega bizarnega predmeta. Kredit: NASA -jev center vesoljskih letov Goddard/Jeremy Schnittman
Obstaja še ena zelo čudna stvar, ki jo lahko naredijo črne luknje: med vrtenjem vlečejo okoli sebe tkanino vesolja in časa kot smoothie okoli vrtljivega rezila mešalnika. To se imenuje vlečenje okvirja (ali bolj tehnično, Lence-Thirring učinek ) in ima nekaj čudnih stranskih učinkov. Na primer, če ste notri območje okoli črne luknje, imenovano ergosfera , dobesedno ne morete mirno sedeti; znotraj tega volumna se sam prostor vleče v smeri vrtenja, tako da obidete črno luknjo, če želite ali ne. Kot da bi bil pritrjen na krožno tekalno stezo. Okrog in okrog vas greste.
Ampak to je ključ do izgube energije. Za vrtenje predmeta potrebuje energijo, energijo, ki se lahko sprosti, ko ga upočasni, vrteča se črna luknja pa ima veliko energije. Toda kako na Zemlji - no, kako v vesolju - to počnete?
Umetnikova zamisel o črni luknji z materialom, ki se vrti okoli nje v akrecijskem disku, in tudi curku snovi, ki se od nje odstreli. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Teoretično obstaja veliko načinov, toda tisti, ki ga teoretiki do zdaj niso veliko preučili, je tisto, kar se imenuje magnetna ponovna povezava .
kaj pomenijo sanje, ko sanjaš o bivšem
Zelo vroč plin je lahko tako energičen, da se elektroni odstranijo iz atomov in temu pravimo a plazmo . Ko se nabiti delci v plazmi premikajo, ustvarjajo magnetno polje, ki lahko postane zelo intenzivno. Linije magnetnega polja (kot vidite na diagramih magnetnih palic) so lahko zelo močne in to jim povzroča napetost - pomislite na to kot na upogibanje klavirske žice; za njegovo upogibanje morate uporabiti veliko silo. Če se prepustiš, SNAP!
Plazma, ki kroži okoli črne luknje, ima lahko smešno močna magnetna polja. Ko se plazma vrti, se lahko tudi linije magnetnega polja ovijejo, zapletejo in zaskočijo. Ko to storijo, sproščajo energijo. Eden od načinov za to je pospeševanje subatomskih delcev okoli njih, včasih do hitrosti blizu svetlobne. Na ta način nastanejo sončne svetlobe na površini Sonca , zato je pravi učinek.
Tu stvari postanejo čudne (ja, seveda, vem, da razmišljaš; to je kje).
Delci nastajajo iz energije in jih razstrelijo v parih. Če so stvari ravno prav poravnane, eden od teh delcev kriči v smeri vrtenja črne luknje, drugi pa v nasprotni smeri. Če se to zgodi znotraj ergosfere, bo tisti, ki se giblje v isti smeri kot spin, izstopil in pobegnil v vesolje. Drugi, ki bo šel proti vrtljaju, bo padel. Ker pa se je gibal v nasprotni smeri vrtenja, to dejansko upočasni črno luknjo .
Upočasnitev črne luknje pomeni, da sprošča energijo, ki ga odvzame delček, ki pobegne . Z vašega vidika, ko stojite (dobro) zunaj črne luknje, vidite samo, kako se delci vlečejo s hitrostjo svetlobe, črna luknja pa se nekoliko upočasni.
Z drugimi besedami, iz črne luknje so pridobili energijo.
Umetniško delo črne luknje, ko raztrga zvezdo, okoli nje ustvari vrteči se nabiralni material materiala in razstreli ogromne snope snovi, ki jih navdihuje njeno magnetno polje. Kredit: Aurore Simonnet in NASA -jev center za vesoljske lete Goddard
V prispevku so znanstveniki izračunali, da je energetska učinkovitost 150% - to pomeni, da dobesedno dobite več energije, kot jo vložite. To se sliši nemogoče, vendar ne pozabite, da izkoriščate vir energije, ki že obstaja, vrtenje črne luknje. Torej energija ne nastaja iz nič.
Ta proces lahko proizvede ogromno energije. Ne pozabite, da v tej obliki - področju subatomskih sevanja delcev, ki je dovolj močno, da vas precej temeljito skuha - energija za nas ljudi ni zelo uporabna. Morda bomo čez tisoč let na tehnološki stopnji, ko bomo lahko prišli do črne luknje in uporabili to energijo, toda za zdaj je to malo za nami.
Ampak ne narave. Ko pogledamo črne luknje, zlasti tiste v središčih aktivnih galaksij, vidimo, da se kar precej razžigajo z energijo. Ni povsem jasno, zakaj; ena ideja je, da material z diska snovi okoli njih nenadoma vdre in izstreli močne izbruhe energije. Možno pa je, da magnetno ponovno povezovanje v tej plazmi pospešuje delce v ogromnih količinah na le las, ki se ne bojijo svetlobne hitrosti. Če je tako, potem narava počne tisto, česar sami ne zmoremo: izvlecite nekaj iz črne luknje. In to je veliko, saj se bliski v aktivnih galaksijah zlahka pojavijo milijone krat svetlejša od Sonca.
kako je ocenjena adijo človek
Zdaj morda ne boste želeli stati preveč blizu takega vira. Če pa obstaja način, da ga izkoristimo (in shranimo!), Bi nekaj sekund vredna ta energija dolgo in dolgo napajala vso človeško civilizacijo.
Nekega dne. Najprej je treba rešiti nekaj tehničnih težav. Toda v prihodnosti si lahko predstavljam vsako hišo, ki prihaja vrteča se kvantna črna luknja ki ne zagotavlja le vseh vaših potreb po energiji, ampak bi, če bi jih uporabljali na način stare šole gravitacije, tudi dostojno odlagali smeti.
* Kar je, kot je bilo ugotovljeno, slabo; čeprav se ni pokazalo, da se vprašanje popolnega protonskega obrata dvignilo na raven statistične pomembnosti ( Spengler et al., 1985 ).
