Ученые превращают черные дыры в мощные и перезаряжаемые "аккумуляторы"

Учёные из Китая предложили способ превращения миниатюрных чёрных дыр в мощные и перезаряжаемые "аккумуляторы". Об этом говорится в статье, опубликованной в авторитетном журнале Physics Review D. В своём необычном исследовании, Жань-Фэн Май и Рун-Цюй Ян из Центра совместных квантовых исследований и кафедры физики Тяньцзиньского университета описывают, как можно извлечь электрическую энергию из гравитационной энергии гипотетических чёрных дыр типа Шварцшильда, или первичных чёрных дыр, которые имеют массу, но не обладают вращением или электрическим зарядом.

Существует несколько теоретических способов извлечения энергии из чёрной дыры. Например, частицы или волны, движущиеся вокруг вращающейся чёрной дыры, могут быть отброшены с большей энергией, чем они входили, при определённых условиях. Это означает, что они извлекают энергию из вращения чёрной дыры. Однако в конечном итоге чёрная дыра теряет эту энергию вращения, и дальнейшее извлечение энергии становится невозможным.

В отличие от этого, Май и Ян предлагают способ перезарядки чёрной дыры, подавая в неё большое количество заряженных альфа-частиц одинаковой массы и заряда. Под определёнными условиями гравитационное притяжение чёрной дыры будет преобладать над электрическим зарядом, который обычно отталкивает частицы, что позволит им поглощаться чёрной дырой, а не выбрасываться из неё. Таким образом, чёрная дыра может быть перезаряжена несколько раз, но не бесконечно. Вся идея основана на предположении, что чёрная дыра очень мала, размером с атом.

Учёные рассчитали, что могут преобразовать четверть массы введённых частиц в электрическую энергию, что означает эффективность в 25 процентов. Для сравнения, коммерчески доступные ветряные турбины имеют эффективность от 20 до 40 процентов. Чёрная дыра также может функционировать как ядерный реактор, усиливая естественный процесс выделения энергии при распаде альфа-частиц.

Однако в этой работе есть ряд серьёзных оговорок. Как отмечает космолог Кэти Мак, идея извлечения энергии из чёрных дыр не нова. Особенность данного исследования заключается в обсуждении миниатюрных первичных чёрных дыр. Но, как указывает Мак, учёные до сих пор не нашли доказательств существования первичных чёрных дыр. Более того, из-за их малого размера и высокой скорости, практически невозможно захватить их для извлечения теоретической энергии. "Их нельзя схватить. Вы не можете подобрать их, использовать электрические или магнитные поля. Они просто пройдут сквозь любые попытки захвата", - говорит Мак.

Таким образом, о практическом применении речь не идёт. "Они действительно не пытаются предложить новую технологию", - говорит Мак. Если бы такое применение и было, оно заключалось бы в том, чтобы дать теоретическим физикам повод искать что-то, что помогло бы лучше ограничить или открыть новую физику во Вселенной. Тем не менее, Мак сомневается в теоретическом применении этой идеи. "Но я не могу сказать, что могли иметь в виду авторы", - добавляет она.