gov-civil-vilareal.ptOsoittautuu, että * voit * saada jotain mustasta aukosta ... mutta se ei ole helppoa
>Yksi mustan aukon määrittävistä ominaisuuksista on, että niistä ei voi tulla mitään. Siksi heitä kutsutaan sellaisiksi; ne ovat kuin äärettömän syvä kuoppa, eikä edes valo voi paeta. A reikä se on musta .
Mutta kuten monet tieteen ideat, kun tarkastelet tarkemmin, tämä ehdoton lausunto muuttuu hieman suhteelliseksi . Sinä voi saada jotain mustasta aukosta: energiaa. Ja käy ilmi, että voit saada paljon. Kuten paljon paljon.
On julkaistu uusi paperi, joka osoittaa, kuinka magneettikenttiä voidaan käyttää valtavien energiamäärien poistamiseen mustasta aukosta , ja se voi vaikuttaa joihinkin astrofyysisiin ilmiöihin, joita näemme heidän ympärillään. Se ei ole aivan helppoa, eikä ole mahdollista, että voit ladata puhelimesi tai lämmittää talosi tällä tekniikalla (enemmän kuin höyrystät ne alas ainesosiinsa, jotka sitten kiihtyvät ulospäin hyvin lähellä valonnopeus*), mutta se on silti erittäin siistiä.
Musta aukko voidaan jollain tavalla kuvata yksinkertaisesti : Ota esine, jolla on massa, ja purista sitä niin paljon, että sen pakenemisnopeus muuttuu valon nopeudeksi. Kun näin tapahtuu, kaikki liian lähelle menevät vedetään sisään. Mikään ei voi paeta.
Voit itse kuvata niitä käyttämällä tavallista vanhaa (newtonilaista) fysiikkaa, mutta saadaksesi koko tarinan sinun on käytettävä Einsteinin yleistä suhteellisuusteoriaa. Matematiikka karvoittuu nopeasti, ja jopa käsitteet menevät sekaisin. Mutta kun käytät GR: tä, huomaat, että musta aukko, minkä tahansa musta aukko, voidaan täysin luonnehtia käyttämällä vain kolmea asiaa: sen massaa, pyöritystä ja sähkövarausta.
Klassisella mustalla aukolla on vain massaa, joka istuu siellä vääntäen tilaa ja aikaa, ja monet tärkeät asiat riippuvat sen massasta. Mutta se voi myös pyöriä monin tavoin aivan kuten planeetta tai huippu tai tähti. Itse asiassa monet (elleivät useimmat) pyörii hyvin lähellä valon nopeutta .
mitä 2222 tarkoittaa henkisesti
Kommenttiversio mustan aukon simulaatiosta selittää tämän outon objektin eri osat. Luotto: NASAn Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman
On myös toinen hyvin outo asia, jota mustat aukot voivat tehdä: Kun ne pyörivät, ne vetävät avaruusajan kangasta ympärilleen kuin smoothie pyörivän tehosekoittimen terän ympärille. Tätä kutsutaan kehyksen vetämiseksi (tai teknisemmin, Linssiä kiertävä vaikutus ) ja sillä on outoja sivuvaikutuksia. Esimerkiksi jos olet sisällä alue mustan aukon ympärillä, jota kutsutaan ergosfääri , et kirjaimellisesti voi istua paikallaan; itse tilavuustilaa vedetään pyörimissuuntaan, joten kierrät mustan aukon ympäri halusit tai et. Se on kuin kiinnitetty pyöreään juoksumattoon. Kulje ympärilläsi ja ympärilläsi.
Mutta se on avain energian saamiseen. Kohteen pyöriminen vaatii energiaa, energiaa, joka vapautuu hidastamalla sitä, ja pyörivässä mustassa aukossa on paljon energiasta. Mutta miten maan päällä - no, miten universumissa - teet sen?
Taiteilijan käsitys mustasta aukosta, jonka ympärillä pyörii materiaalia kerääntymislevyssä, ja myös ainesuihku, joka räjähtää pois. Luotto: NASA/JPL-Caltech
Teoriassa on monia tapoja, mutta teoreetikot eivät ole tähän mennessä juurikaan paneutuneet siihen, mitä kutsutaan magneettinen liitäntä .
Erittäin kuuma kaasu voi olla niin energinen, että elektronit irrotetaan atomeistaan, ja me kutsumme sitä a plasma . Kun plasmassa olevat varautuneet hiukkaset liikkuvat, ne muodostavat magneettikentän, joka voi olla erittäin voimakas. Magneettikenttälinjat (kuten palkkimagneettakaavioissa) voivat olla erittäin vahvoja, ja se antaa heille jännitystä - ajattele sitä kuin pianolangan taivuttamista; sinun täytyy käyttää paljon voimaa pitääksesi sen taipuneena. Jos päästät irti, NAPSAHTAA!
Mustan aukon ympäri kiertävällä plasmalla voi olla naurettavan voimakkaita magneettikenttiä. Kun plasma pyörii ympäri, magneettikentän linjat voivat myös kääriä ympärilleen, sotkeutua ja napsahtaa. Kun he tekevät, he vapauttavat energiaa. Yksi tapa tehdä tämä on kiihdyttää niiden ympärillä olevia subatomisia hiukkasia, joskus nopeuksiin lähellä valon nopeutta. Auringonpurkaukset Auringon pinnalla luodaan tällä tavalla , joten se on todellinen vaikutus.
Tässä asiat muuttuvat outoiksi (joo, tottakai, tiedän, että ajattelet; Tämä on missä).
Hiukkaset syntyvät energiasta ja räjäytetään pareittain. Jos asiat on kohdistettu oikein, toinen niistä hiukkasista huutaa pois mustan aukon pyörimissuuntaan ja toinen päinvastaiseen suuntaan. Jos tämä tapahtuu ergosfäärin sisällä, linkoaja, joka liikkuu samaan suuntaan kuin spin, pääsee ulos ja pakenee avaruuteen. Toinen, joka menee linkoa vastaan, putoaa sisään. Mutta koska se liikkui vastakkaiseen suuntaan, tämä itse asiassa hidastaa mustaa aukkoa .
Mustan aukon hidastuminen tarkoittaa, että se vapauttaa energiaa, jonka karkaava hiukkanen ottaa pois . Sinun näkökulmastasi, seisoessasi (hyvin) mustan aukon ulkopuolella, näet vain hiukkasia, jotka tulevat ulos valon nopeudella ja musta aukko hidastuu hieman.
Toisin sanoen, energia on otettu talteen mustasta aukosta.
Taideteos mustasta aukosta, kun se repii tähden erilleen, luo ympärilleen pyörteisen kertymälevyn materiaalia ja räjäyttää valtavat aineen säteet sen magneettikentän avulla. Luotto: Aurore Simonnet ja NASAn Goddard Space Flight Center
miksi 21 jump street on luokiteltu r
Tutkijat laskevat paperissa, että energiatehokkuus on 150% - se tarkoittaa, että saat kirjaimellisesti enemmän energiaa kuin laitat. Se kuulostaa mahdottomalta, mutta muista, että käytät jo olemassa olevaa energialähdettä, mustan aukon pyöritystä. Energiaa ei siis synny tyhjästä.
Tämä prosessi voi tuottaa valtavia määriä energiaa. Muistakaa nyt, että siinä muodossa - subatominen hiukkassäteilykenttä, joka on riittävän voimakas kypsentämään teidät melko perusteellisesti - energia ei ole kovin hyödyllistä meille ihmisille. Ehkä tuhansien vuosien kuluttua olemme teknologisessa vaiheessa, jossa voimme päästä mustaan aukkoon ja käyttää tätä energiaa, mutta toistaiseksi se on hiukan yli meidät.
Mutta ei luontoa. Kun katsomme mustia aukkoja, erityisesti niitä, jotka sijaitsevat aktiivisten galaksien keskuksissa, näemme niiden leimahtavan energiassa melkoisesti. Ei ole täysin selvää, miksi; yksi ajatus on, että materiaali ympäröivästä ainelevystä putoaa äkillisesti ja räjäyttää voimakkaita energiapurskeita. Mutta on mahdollista, että plasman magneettinen uudelleenliittäminen kiihdyttää hiukkasia valtavina määrinä vain hiusvalon ujoksi valon nopeudesta. Jos näin on, niin luonto tekee sen, mitä me emme voi: saada jotain mustasta aukosta. Ja se on paljon jotain, koska aktiivisissa galakseissa näkyvät soihdut voivat helposti olla miljoonia kertaa kirkkaampi kuin aurinko.
Nyt et ehkä halua seistä liian lähellä tällaista lähdettä. Mutta jos on olemassa tapa käyttää sitä (ja tallentaa se!), Muutaman sekunnin arvoinen energia valtaisi koko ihmiskunnan sivilisaation pitkäksi aikaa.
Jonain päivänä. Aluksi on ratkaistava muutama tekninen ongelma. Mutta voin kuvitella tulevaisuudessa jokaisen talon tulevan pyörivä kvanttimusta aukko joka ei ainoastaan tarjoa kaikkia energiantarpeitasi, vaan jos sitä käytetään vanhan koulun painovoimalla, se myös toimittaisi kunnollisen roskan.
* Mikä, kuten on todettu, on huono; vaikka koko protonin kääntymisen ei ole osoitettu nousevan tilastollisesti merkittävälle tasolle ( Spengler et ai., 1985 ).
