Инопланетная цивилизация может использовать черную дыру для производства энергии

Теория 50-летней давности, которая началась со спекуляций о том, как инопланетная цивилизация может использовать черную дыру для получения энергии, впервые была экспериментально проверена в исследовательской лаборатории Глазго.

В 1969 году британский физик Роджер Пенроуз предположил, что энергия может быть получена путем опускания объекта в эргосферу черной дыры - внешний слой горизонта событий черной дыры, где объект должен был бы двигаться быстрее скорости света, чтобы остаться неподвижным.

Извилистые звуковые волны

Пенроуз предсказал, что объект получит отрицательную энергию в этой необычной области космоса. Упав объект и разделив его на две части так, чтобы одна половина попала в черную дыру, в то время как другая была восстановлена, действие отдачи измерит потерю отрицательной энергии - фактически, восстановленная половина получит энергию, извлеченную из вращения черной дыры. Масштабы инженерных задач, которые потребуются для этого процесса, настолько велики, что Пенроуз предположил, что задача будет решена только в очень продвинутой, возможно, инопланетной цивилизации.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Два года спустя другой физик по имени Яков Зельдович предположил, что теорию можно было бы проверить более практическим, земным экспериментом. Он предложил, чтобы "закрученные" световые волны, попадая на поверхность металлического цилиндра, вращающегося с нужной скоростью, в конечном итоге отражались бы с дополнительной энергией, извлекаемой из вращения цилиндра благодаря причудливому вращению доплеровского эффекта.

Но идея Зельдовича с 1971 года оставалась исключительно в области теории, потому что для того, чтобы эксперимент заработал, предложенный им металлический цилиндр должен был вращаться не менее миллиарда раз в секунду - еще один непреодолимый вызов для современных пределов человеческой инженерии. 

Теперь исследователи Школы физики и астрономии Университета Глазго наконец-то нашли способ экспериментально продемонстрировать эффект, который предложили Пенроуз и Зельдович, скручивая звук вместо света - гораздо более низкочастотный источник, а значит, гораздо более практичный, чтобы продемонстрировать его в лаборатории.

В новой работе, опубликованной 22 июня 2020 года в журнале Nature Physics, команда описывает, как они построили систему, использующую небольшое кольцо динамиков для создания изгиба в звуковых волнах, аналогичного изгибу в световых волнах, предложенному Зельдовичем.

Эти скрученные звуковые волны были направлены к вращающемуся звукопоглотителю, изготовленному из вспененного диска. Набор микрофонов за диском улавливал звук из динамиков, когда он проходил через диск, что неуклонно увеличивало скорость его вращения.

То, что команда хотела услышать, чтобы узнать, что теории Пенроуза и Зельдовича были верны, было отличительным изменением частоты и амплитуды звуковых волн при прохождении через диск, вызванным этой причудой доплеровского эффекта.

Ведущим автором статьи является Марион Кромб, аспирант физико-астрономического факультета университета. Марион сказала: "Линейная версия доплеровского эффекта знакома большинству людей, так как феномен, возникающий по мере приближения к слушателю сирены скорой помощи, кажется, возрастает, а затем снижается по мере того, как она удаляется". Похоже, что она растет, потому что звуковые волны достигают слушателя чаще по мере приближения скорой помощи, а затем реже, когда она проезжает мимо".

"Вращательный допплеровский эффект похож на этот эффект, но он ограничивается круговым пространством. Скрученные звуковые волны меняют свою высоту при измерении с точки зрения вращающейся поверхности. Если поверхность вращается достаточно быстро, то звуковая частота может сделать что-то очень странное - она может перейти с положительной частоты на отрицательную, и при этом украсть некоторую энергию от вращения поверхности".

По мере увеличения скорости вращения вращающегося диска во время эксперимента исследователей, высота звука из динамиков падает до тех пор, пока он не станет слишком низким, чтобы его можно было услышать. Затем высота тона снова поднимается вверх, пока не достигнет своей предыдущей высоты - но громче, с амплитудой на 30% большей, чем исходящий из динамиков звук.

Марион добавил: "То, что мы слышали во время нашего эксперимента, было необыкновенным. Происходит то, что частота звуковых волн с увеличением скорости вращения допплеровского эффекта сдвигается к нулю. Когда звук снова начинает звучать, это происходит потому, что волны смещаются с положительной частоты на отрицательную. Эти отрицательно-частотные волны способны взять часть энергии от вращающегося пенного диска, становясь при этом громче - точно так же, как Зельдович предложил в 1971 году".

Профессор Даниэле Фаччио, также из Школы физики и астрономии Университета Глазго, является соавтором статьи. Профессор Фаччио добавил: "Мы очень рады, что смогли экспериментально проверить некоторые чрезвычайно странные физические данные через полвека после того, как теория была впервые предложена". Странно думать, что мы смогли подтвердить полувековую теорию с космическим происхождением здесь, в нашей лаборатории на западе Шотландии, но мы думаем, что это откроет много новых путей научного исследования. Мы хотим посмотреть, как мы сможем исследовать влияние на различные источники, такие как электромагнитные волны, в ближайшем будущем". опубликовано econet.ru по материалам scitechdaily.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet