Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

To mulige måder at bruge sorte huller som energikilde i en fjern fremtid

På Schwinger-domænet absorberer det sorte hul spontant α-partiklerne og udstråler positroner. Kredit:Fysisk gennemgang D (2023). DOI:10.1103/PhysRevD.108.104066

Et par astrofysikere ved Tianjin Universitet i Kina har foreslået måder, hvorpå mennesker i en fjern fremtid kan bruge sorte huller som energikilde. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Physical Review D , Zhan-Feng Mai og Run-Qiu Yang skitserer to mulige scenarier, hvor energi potentielt kan høstes fra oprindelige sorte huller.

Efterhånden som forskere fortsætter med at lede efter måder at opfylde energibehovene hos en voksende global befolkning, er nogle begyndt at lede efter muligheder, som måske ikke er blevet overvejet tidligere. I denne nye indsats overvejer forskerne muligheden for at tappe sorte huller som en måde at drive menneskelige behov i fremtiden ved at omdanne dem til batterier.

Den første mulighed antyder, at fremtidige astro-ingeniører kunne "oplade" et oprindeligt sort hul (et meget lille sort hul uden spin, der dannedes kort efter Big Bang) ved at fodre det med elektrisk ladede partikler, indtil det sorte hul begynder at frastøde dem, hvilket signalerer det er fuldt opladet, som et batteri. Energi kunne derefter opsamles fra det sorte hul ved brug af superstråling, hvorved nogle af de elektromagnetiske eller gravitationsbølger, der bærer mere energi, end der blev tilført, afbøjes ind i det sorte hul, fanges først og omdannes til en brugbar energikilde.

Den ladede kugle falder spontant ned i det sorte hul. da gravitationskraften er stærkere end Coulomb-frastødning. Kredit:Fysisk gennemgang D (2023). DOI:10.1103/PhysRevD.108.104066

Den anden mulighed ville involvere at hente energi lagret i form af partikelpar, der dannes i nærvær af et elektrisk felt. Tidligere forskning har vist, at der eksisterer et elektrisk felt omkring begivenhedshorisonten for sorte huller, hvoraf nogle er stærke nok til at skabe både elektroner og positroner. Under et sådant scenarie ville positronerne i et fuldt opladet sort hul blive udstødt og tilgængelige til opsamling og brug som energikilde.

Forskerne fordyber sig ikke i de fysiske midler, der er involveret i at høste energi fra et sort hul, eller vurderer, hvor lang tid det kan tage at udvikle teknologien til at udføre en så vanskelig opgave. Men de beregner, at en sådan konstruktion kunne have en genopladningseffektivitet på cirka 25 %.

Flere oplysninger: Zhan-Feng Mai et al., Sorte huller som genopladelige batterier og atomreaktorer, Physical Review D (2023). DOI:10.1103/PhysRevD.108.104066

Journaloplysninger: Fysisk gennemgang D

© 2023 Science X Network




Varme artikler