Підтверджено існування «неможливого» двигуна з негативною енергією

Вчені Національної лабораторії імені Лоуренса в Берклі з'ясували, яким чином обертається чорної діри можна витягти енергію для розгону часток до близькосвітлових швидкостей. Результати моделювання показали, що чорна діра робить за допомогою процесу Пенроуза «негативну енергію», що сприяє прискоренню тіла, що знаходиться у горизонту подій. Про це повідомляє видання Science Alert.

Відомо, що чорні діри, які мають аккреційний диск, породжують струменя (джети) релятивістської плазми, що вириваються з полюсів. Оскільки чорна діра володіє потужним притяганням, вчені розробили декілька гіпотез, звідки береться енергія, що дозволяє струменям покинути гравітаційне поле. Вважається, що обертається чорна діра має особливу область простору-часу — ергосферу, яка розташовується між горизонтом подій і межею статичності, тобто межею, нижче якої тіло вже не може знаходитися в стані спокою і переміщується в бік обертання чорної діри.

У эргосфере відбуваються процеси, що дозволяють тіла виробляти енергію обертання чорної діри, щоб додати собі достатню прискорення. Відповідно до процесу Пенроуза, тіло може розділитися на дві частини, одна з яких повинна впасти за горизонт подій. Якщо два фрагмента мають певні швидкості, особливе положення відносно один одного і летять за правильним траєкторіях, то падіння одного фрагмента передає енергію іншої частини, більшої, ніж та енергія, яку тіло володіло спочатку. Для стороннього спостерігача це виглядає так, немов тіло розділилося на частину з позитивною енергією і частина з «негативною енергією», яка при падінні за горизонт зменшує момент імпульсу чорної діри. В результаті перший фрагмент вилітає з эргосферы, «забираючи» енергію обертання чорної діри.

Інший механізм, званий процесом Блэнфорда-Знаека, забезпечується магнітним полем, який створює аккреційний диск. Він також вимагає наявності эргосферы, де виникає електричне поле і різниця потенціалів між екватором і полюсами чорної діри. Іншими словами, чорна діра чимось нагадує уніполярний генератор, однак для цього процесу потрібна наявність каскадів електрон-позитронних пар.

Результати моделювання показали, що в эргосфере чорної діри здійснюється обидва ці процесу. Вчені провели симуляцію поведінки плазми, в якій зіткнення частинок не грають особливої ролі, в присутності сильного гравітаційного поля, породжуваної чорною дірою. У результаті в системі почали народжуватися електрони і позитрони, які сприяли генерації енергії в електромагнітному полі, що випускається у вигляді джетів. Між тим деякі частинки, мабуть, сповільнювали обертання чорної діри, падаючи за горизонт подій, тобто володіли «негативною енергією», відповідно до процесу Пенроуза. Однак частка енергії, яка вилучається таким чином, була дуже незначна.window._settings.components.eagleplayer = window._settings.components.eagleplayer || {}; window._settings.components.eagleplayer.enabled = true; window._settings.components.eagleplayer.templates = {"multiplayer":["9116","10737","10738","10739","10740"],"scroll":["10409","10410","10737","10738","10814"]}; window._settings.components.eagleplayer.relatedVideosHeight = 185;

Категория: Разное