我们可以利用黑洞中的能量吗?我们该如何提取黑洞的能量?

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      哥伦比亚的一项新研究表明,可以通过重新连接磁场线从黑洞中提取能量。爱因斯坦的广义相对论(将空间,时间和引力联系起来的理论)的一个杰出预言是:旋转的黑洞有大量可利用的能量。

      在过去的50年中,科学家们试图想出释放这种力量的方法。诺贝尔物理学家罗杰?彭罗斯(Roger Penrose)理论认为粒子的分解可以从黑洞中吸收能量; 斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)提出黑洞可以通过量子机械发射来释放能量。而罗杰·布兰福德(Roger Blandford)和罗曼·扎纳克(Roman Znajek)则建议将电磁转矩作为能量提取的主要手段。

    我们可以利用黑洞中的能量吗

      现在,在《物理评论D》杂志上发表的一项研究中,来自哥伦比亚大学的物理学家卢卡·科莫索和来自智利阿道夫·伊巴涅斯大学的费利佩·阿森霍的发现了一种新方法,该方法可以通过打破并重新结合事件视界附近的磁场线来从黑洞中提取能量。

      哥伦比亚大学研究科学家,该研究的第一作者卢卡·科米索(Luca Comisso)表示:“黑洞通常被带有磁场的等离子粒子的热‘汤’包围着。” “我们的理论表明,当磁场线以正确的方式断开和重新连接时,它们可以将等离子体粒子加速为负能量,并且可以提取出大量的黑洞能量。”

      Comisso说:“这一发现可以使天文学家更好地估计黑洞的自旋,驱动黑洞的能量排放,甚至可以为先进文明的需求提供能量来源。“”

    我们可以利用黑洞中的能量吗

      Comisso和Asenjo建立理论的前提是,重新连接磁场会在两个不同方向上加速等离子体粒子。一种等离子流被推向黑洞的自旋,而另一种则沿自旋的方向推进,可以逃离黑洞的离合器,如果黑洞吞下的等离子具有负能量,则释放动力。

      Comisso说:“就像一个人通过吃负热量的糖果可以减轻体重,”他解释说:“黑洞本质上是通过吃负能量粒子而失去能量的。这听起来可能很怪异,但它可能发生在称为遍历层的区域中,在该区域中,时空连续体旋转得如此之快,以至于每个物体都以与黑洞相同的方向旋转。”

      在人体工圈内部,磁性重新连接非常极端,以致等离子体粒子被加速到接近光速的速度。

      阿道夫·伊巴涅斯大学的物理学教授,该研究的合著者阿森霍解释说:“被捕获和逃逸的等离子体流之间的高相对速度,是使拟议的过程能够从黑洞中提取大量能量的原因。”

    我们可以利用黑洞中的能量吗

      “我们计算出,等离子体通电过程的效率可以达到150%,远高于地球上运行的任何发电厂。” Asenjo说。“由于黑洞会泄漏能量,因此可以将效率提高到100%以上,而能量会免费释放给从黑洞逸出的等离子体。”Comisso和Asenjo设想的能量提取过程可能已经在大量黑洞中运行。这可能是造成黑洞耀斑的原因,可以从地球探测到的强大的辐射爆发。

      “我们对黑洞附近如何发生磁重新连接的了解,对于指导我们对当前和未来的黑洞望远镜观测(例如事件地平线望远镜的观测)的解释至关重要。” Asenjo说。

      “从现在开始的数千年或数百万年间,人类可能能够在不利用恒星能量的情况下在黑洞附近生存。”科米索说。“这本质上是一个技术问题,如果我们看物理学,没有什么能阻止它。”

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