Когда вы приближаетесь к черной дыре, все может стать довольно жестоким. Огромная гравитация может сжимать газ до ионизирующих температур, а сильные магнитные поля могут ускорять плазму в струи, движущиеся почти со скоростью света. Это много энергии, и где бы она ни была, кто-нибудь придумает, как ее использовать.
Еще в 1969 году Роджер Пенроуз обнаружил, что теоретически можно извлечь энергию из черной дыры, просто бросая в нее мусор. Идея заключалась в том, чтобы наполнить космический корабль мусором, пролететь очень близко к черной дыре, чтобы вы двигались в сильно искривленной области пространства, известной как эргосфера, а затем просто сбросить мусор. Мусор поглощается черной дырой, а космический корабль получает заряд энергии. Вам не нужно сокращать, повторно использовать или перерабатывать, вы можете просто выбросить это в космическую дыру.
Хотя в принципе это должно работать, необходимая технология будет сложной, а использование энергии быстро движущейся ракеты будет не очень эффективным. К счастью, должен быть другой путь, а именно использование электромагнитных волн. В 1971 году Яков Зельдович продемонстрировал, как вращающаяся черная дыра может усиливать электромагнитные волны. Когда вы освещаете вращающуюся черную дыру светом, часть света усиливается из-за гравитационного искажения.
По крайней мере в теории.
И это именно проблема. Хотя все это теоретически правдоподобно, у нас не осталось черной дыры, чтобы доказать это. К счастью, эффект Зельдовича действует не только на черные дыры. Зельдович показал, что эффект должен действовать на любое вращающееся тело, поглощающее часть направленной на него энергии. Таким образом, вы сможете отразить свет от вращающегося цилиндра и увидеть эффект. Никакой черной дыры не требуется. Единственная проблема заключается в том, что цилиндру придется вращаться с релятивистской скоростью, и эффект будет незначительным. Затем в 2020 году команда показала, как аналогичный эффект работает со звуковыми волнами. Они направили низкочастотные звуковые волны на поглощающий вращающийся диск и измерили увеличение акустической энергии, доказав, что эффект Зельдовича действует на звук.
Теперь команда вернулась с новой работой, демонстрирующей эффект использования электромагнитных волн.[^4] Они добились этого путем настройки резонансного контура. Круг мог фокусировать колеблющуюся магнитную волну через алюминиевый цилиндр. Сам по себе цилиндр действовал как простое сопротивление, гася магнитное поле, но когда команда поворачивала цилиндр определенным образом, магнитное поле усиливалось, как и предсказывал Зельдович. Поскольку алюминий не магнитен, это не связано с эффектом динамо. Таким образом, команда смогла доказать, что это новый эффект.
Итак, теперь мы знаем, что вращающиеся тела, включая черные дыры, могут усиливать электромагнитные поля. Что еще интересно в этом эксперименте, так это то, насколько он удивительно прост. Структура аналогична индукционному генератору, используемому в ветряных турбинах. Эксперимент можно было провести десятилетия назад, но раньше об этом никто не подумал. Иногда ответ на научный вопрос находится прямо перед вами.
Ссылка: Брайдотти, MC и др. «Усиление электромагнитных полей посредством вращающегося тела». Природное общение 15.1 (2024): 5453.
