人類未來的能源在這里！前提是先找到提取方法

昵稱535749 2021-01-16

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Science_北京

不懼過往，不畏將來！昨天 13:14 500

研究人員認為，在黑洞視界附近斷開、重連磁場線，有望提取黑洞能量。

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視界附近的等離子體即將被旋轉黑洞吞噬。

愛因斯坦的廣義相對論曾預言，旋轉黑洞可能是一個巨大的能量源。在過去的50年里，科學家們一直試圖找到釋放這種能量的方法。物理學家Roger Penrose曾指出，粒子衰變可以從黑洞中吸收能量；物理學家Stephen Hawking則認為，黑洞能夠通過量子力學方式釋放能量；其他學者還提出，電磁扭矩是提取能量的主要方式。

網站報道，美國哥倫比亞大學物理學家Luca Comisso和智利阿道夫·伊班奈茲大學研究人員Felipe Asenjo提出了一種提取黑洞能量的新方式——在黑洞視界附近斷開、重連磁場線。相關研究成果于當地時間1月13日刊登在《物理評論D輯》雜志中。

Comisso說：“黑洞通常被帶磁場的等離子粒子‘湯’所包圍。我們的理論表明，以恰當方式斷開和重連磁力線，可以將等離子粒子加速至負能量，從而提取大量的黑洞能量。該發(fā)現(xiàn)有望讓天文學家更好地預測黑洞自旋，驅動黑洞能量發(fā)射，甚至為先進文明提供能源。

從本質上講，黑洞是通過‘吃下’負能量粒子來釋放能量的。這聽上去很荒謬，就像一個人食用含負熱量的糖果來減肥。這種現(xiàn)象可能發(fā)生在能層區(qū)域。在能層中，時空連續(xù)體的旋轉速度非常快，以至于每個物體的自旋方向都與黑洞相同?！?/p>

在能層內部，磁重聯(lián)非常極端，等離子體粒子的速度被加速至接近光速。物理學教授Asenjo解釋道，捕獲-逃逸等離子體流之間的高相對速度，正是上述新方式能從黑洞中提取能量的原因。

Asenjo說：“我們計算出，等離子體給電過程的效率高達150%，這比地球上任何發(fā)電廠都高。要使效率超過100%也是可能的，因為黑洞會泄露能量，而這些能量將‘免費’供給從黑洞逸出的等離子體?！?/p>

Comisso等設想的能量提取過程可能已經是黑洞中的普遍事件。此外，該過程還可能是驅動黑洞耀斑的誘因。

Asenjo說：“我們對黑洞附近磁重聯(lián)現(xiàn)象的認知加深了。這可能為人類未來的黑洞觀測任務奠定基礎。”

從黑洞中提取能量，這聽上去有點像科幻小說中的情節(jié)，但黑洞很可能是人類未來解決能源問題的答案。

Comisso說：“在未來，人類或許能夠依附黑洞生存。這本質上是一個技術問題，從物理學角度來看，人類是能夠解決的?！?/p>

美國國家科學基金會項目主任Vyacheslav Lukin展望道：“我們期待將黑洞天體物理學看似深奧的研究轉入實用領域。”

編譯：雷鑫宇

審稿：西莫