我们可以利用黑洞的能量吗？哥伦比亚研究表明如何提取能量

时间：2021-12-22 19:52:13 来源：

几乎看到近边缘，缠绕在黑洞周围的气体盘却采用疯狂的双峰外观。

新的哥伦比亚研究表明可以通过重新连接磁场线从黑洞中提取能量。

对爱因斯坦的一般相对论理论的显着预测 - 连接空间，时间和重力的理论 - 是旋转的黑洞具有巨大的能量可用于挖掘。

在过去的50年里，科学家试图提出释放这种权力的方法。诺贝尔物理学家Roger Penrose理论上，粒子崩解可以从黑洞中吸取能量;斯蒂芬霍金提出，黑洞可以通过量子机械发射释放能量; Whileroger Blandford和Roman Znajek建议电磁扭矩作为能量提取的主要代理。

现在，在一项研究中发表的学习审查D，来自哥伦比亚大学和智利大学AdolfoIbánez的哥伦比亚大学和Felipe Asenjo的物理学家Luca Comisso发现了一种通过破坏和重新加入事件范围附近的磁场线来从黑洞中提取能量的新方法，从中没有，没有甚至光，可以逃脱黑洞的引力拉动。

“黑洞通常被携带磁场的血浆颗粒的热”汤“包围，”哥伦比亚大学的研究科学家卢卡康马斯表示，研究科学家。“我们的理论表明，当磁场线断开并重新连接，以正确的方式将血浆颗粒加速到负能量，并且可以提取大量的黑洞能量。”

Comisso表示，这一发现可能允许天文学家更好地估计黑洞的旋转，驱动黑洞能量排放，甚至可以为先进文明的需求提供能量来源。

为什么重新连接

Comisso和Asenjo在其前提下建立了理论，以便在两个不同方向上重新连接磁场加速度粒子的前提。一个等离子体流动被推靠在黑洞的旋转中，而另一个等离子体流动沿旋转方向推进，并且可以逸出黑洞的离合器，如果黑洞吞下的等离子体具有负能量，则释放功率。

“就像一个人可以通过用负卡路里吃糖果来减肥，”康诺说，他们解释的是，基本上是一个黑洞通过吃负能粒子来失去能量。“这可能听起来很奇怪，”他说，“但它可能发生在一个名为ergosphere的地区，即空间连续u旋转，使每个物体旋转在与黑洞相同的方向上。”

在磨光圈内，磁性重新连接如此极端，使等离子体颗粒加速到接近光速的速度。

Asenjo是Adolfo IdolfoIbánáez和参考研究中的合唱团的物理学教授，解释说，捕获和逃逸等离子流之间的高相对速度是允许所提出的方法从黑洞中提取大量的能量。

“我们计算出等离子体通电的过程可以达到150％的效率，远高于地球上运行的任何电厂，”Asenjo说。“实现大于100％的效率是可能的，因为黑洞泄漏能量，从黑洞中自由放置到脱离的等离子体。”

Comisso和Asenjo设想的能量提取过程可能已经在大量的黑洞中运行。这可能是驱动黑洞的耀斑 - 强大的辐射爆发，可以从地球中检测到。

“我们对黑洞附近发生的磁性重构的了解增加可能是指导我们对当前和未来望远镜的解释，例如由事件望远莲望远镜的望远镜观察的对当前和未来望远镜的解释，”Asenjo说。

虽然它可能听起来像科幻小说，但黑洞的采矿能量可能是我们未来的电力需求的答案。

“从现在开始的数千或数百万年，人类可能能够在一个黑洞周围生存，没有来自星星的没有利用，”Comisso说。“这基本上是一种技术问题。如果我们看物理，没有任何阻止它。“

该研究，磁性重新连接作为旋转黑洞的能量提取机制，由国家科学基金会的窗户上的宇宙倡议，NASA和智利国家科技发展基金资助。

“本作讨论的思想和概念真正令人着迷，”国家科学基金会计划总监Vyacheslav（斯拉瓦）Lukin说。他说，NSFaims催化基于前沿观测的理论努力，在一个屋檐下汇集了理论物理和观察天文学。

“我们期待着对黑洞天体物理学的看似深度研究进入实际领域的潜在翻译，”Lukinadded。

参考：“磁性重新连接作为能量提取的机制来自旋转黑洞”由Luca Comisso和Felipe A. Asenjo，1月2021年1月13日，物理评论D.Doi：
10.1103 / physrevd.103.023014

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