ブラックホールからエネルギーを引き出すことはできますか？ 科学者たちはクレイジーな新しい計画を提案します

何十年もの間、科学者は困難な物理的問題を解決してきました。ブラックホールによって理論的に生成された膨大な量のエネルギーが人類によって使用される可能性はありますか？

将来の社会がどういうわけかこの偉大な偉業を成し遂げることができれば、遠くの銀河文明へのエネルギーの供給が確保されるように思われます-そして今、科学者はそのような抽出がいつか可能になる方法について新しい説明をしています。

ブラックホールは通常、磁場を運ぶプラズマ粒子の熱いスープに囲まれていると、コロンビア大学の天体物理学者ルカ・コミッソは説明します。

私たちの理論は、磁力線が分離して正しい方法で再接続すると、プラズマ粒子を負のエネルギーに加速し、大量のブラックホールエネルギーを抽出できることを示しています。

チリのアドルフォイバネス大学の物理学者フェリペA.アセンジョと共著したコミッソの新作は、ブラックホールからエネルギーを抽出することがどのように機能するかを確認するための新しいプリズムを提示します。

それらの極端な質量を考えると、ブラックホールにも膨大な量のエネルギーが含まれていると考えるのは自然なことです。残念ながら、これはすべて時空の「底」に固定されています。

オックスフォード大学の著名な物理学者および数学者であるロジャーペンローズは、独創的な方法を提案しました。いわゆるペンローズプロセスでは、理論的には、人間圏と呼ばれるブラックホールのイベントホライズンの外側の領域からエネルギーを抽出できます。この領域内では、ブラックホールの回転によって時空間が歪められます。

ペンローズの計算によると、粒子がエルゴスフィア内で2つの部分に分割され、一方はイベントホライズンに分類され、もう一方はブラックホールの引力から逃れると、暴走したオブジェクトから放出されるエネルギーを理論的に抽出できます。

このアイデアは、ほんの数か月前に公開された記事で科学者によって実験的に確認されましたが、回転するブラックホールのエネルギーを利用するために提案された唯一の方法ではありません。

量子機械的放射に基づくホーキング放射は、ブランドフォード-ザナジェックプロセスとして知られる別のルートであり、ブラックホールの周りの磁場を介して電磁的にエネルギーを抽出することができます。

磁気はまた、CommissionoとAsenjoの分析において中心的な役割を果たします-特に磁場の力の線が壊れてエルゴスフィア内で再結合するとき-しかし、それはペンローズプロセスのいくつかの考え方も変えます。

磁気再接続はイベントホライズンの外側で発生するため（プラズマ粒子は2つの異なる方向で光の速度に近づく速度に加速されます）、一方のプラズマストリームがイベントホライズンに落ち、もう一方が逃げることができます。

ブラックホールの観点から、落下する粒子は負の量のエネルギーを与えられます。ブラックホールの外側から、存在する粒子は、機能させることができる正のエネルギーを持ちます。

この方法を使用すると、ブラックホールが負のエネルギープラズマを消費し続ける限り、エネルギーが追加されたプラズマのリークストリームは、理論的には事実上無制限の自由エネルギー源として機能します。

プラズマ励起プロセスは150％の効率を達成できると計算しました。これは、地球上で稼働しているどの発電所よりもはるかに高い効率です、とAsenjoは説明します。

ブラックホールはエネルギーを通過させ、ブラックホールを離れるときにプラズマに提供されるため、100％を超える効率を達成することが可能です。

実用的な観点からこのエネルギーを現実的に利用できる可能性は低いですが、それは研究が完全に役に立たないという意味ではありません。

天文学的な観点から、この現象は、宇宙に入る放射エネルギーの巨大なバーストであるブラックホールバーストの原因である可能性があります。

回転エネルギーの抽出が純粋な電磁メカニズムを使用して実行されるBlandford-Znajekプロセスとは異なり、ここで説明するエネルギー抽出メカニズムは、ゼロ以外の粒子慣性を必要とする、と著者は書いています。

このメカニズムは、負のエネルギー粒子を形成するために磁気エネルギーの散逸が必要であるため、元のペンローズプロセスとも異なります。明らかに、すべてのメカニズムがブラックホールの回転エネルギーを抽出し、ブラックホールに負のエネルギーと角運動量を供給します。

結果はフィジカルレビューDに表示されます。