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接上篇:详解从转动黑洞中提取能量!

科学解码  · 公众号  · 科学  · 2019-08-18 23:59

正文

转动的黑洞有一个非常有趣的特性,这就是著名的彭罗塞过程。彭罗塞于1969年指出,在能层中,当物质粒子的转动方向与黑洞相反时,粒子的能量相对于无穷远是负值。


如果一个粒子从远处落入能层,并在能层中分裂成一个与黑洞转动方向相反,另一个方向相同的两个粒子,那么当转动方向相同的粒子离开能层,飞离黑洞,而另一个落入黑洞视界时,飞离黑洞的粒子能量将大于原来的粒子。


利用能层的这一特性,希腊物理学家德梅特里奥斯·克里斯托多罗(Deme-trios Christodoulou)想出一个很巧妙的方法从黑洞中提取能量。这就是向能层投物质,一部分物质被视界吸入后获得负能,另一部分则装载宝贵的能量被发射出来,这些能量比原来物质所积聚的少量能要多得多,特别是没有废料的问题。

具体设想是围绕黑洞建造一个巨大的钢性骨架,当然要离黑洞足够远,以避免过大的潮汐力的作用。然后在这个骨架上建设一座工业城市,将每天数百万吨垃圾收集起来,装上小车,倾入黑洞。小车一辆接一辆沿螺旋线落向黑洞,每辆车在进入能层并到达“抛射点”时,一个自动装置打开,把垃圾倒进仔细设计好的与黑洞转动方向相反的轨道上。



黑洞由于捕获垃圾而稍稍减小了转动速度,与此同时,空车以增大的能量离开能层,最后被一个巨大的转子回收,释放出大量的转动能。这个转子是接在发电机上的,于是就可以为城市提供电力。







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