Forskere fra University of Glasgow har mottatt bekreftelse på påliteligheten av en teori, uttrykt for mer enn femti år siden, ifølge hvilken en veldig teknologisk avansert utenomjordisk sivilisasjon kan bruke sorte hull som en nesten uuttømmelig energikilde.
Selv muligheten for å teste denne teorien var i lengre tid utenfor mulighetene til dagens teknologier, men forskere klarte likevel å gjøre dette ved å bruke lydbølger i sine eksperimenter.
Ideen om å bruke et svart hull som en energikilde minner om en episode av serien Doctor Who fra 1970-tallet. Men allerede i 1969 fant den britiske fysikeren Roger Penrose, som studerte egenskapene til de daværende teoretiske sorte hullene, at sorte hull kan være nyttige for sivilisasjoner som har nådd et visst nivå av teknologisk utvikling. Penrose la frem teorien om at hvis du tar en gjenstand og plasserer den i regionen for den øvre grensen av begivenhetshorisonten for svart hull, vil den holde seg der en stund, bevege seg i en sirkel, gradvis redusere, skaffe "negativ energi" og akselerere til en hastighet nær lysets hastighet. De spesielle forholdene for rom-tid kontinuum i den regionen favoriserer det faktum at dette objektet vil motta kinetisk energi, og bokstavelig talt trekke det fra vakuumet.
Så, hvis denne gjenstanden deles i to objekter, hvorav den ene synker ned i avgrunnen til det sorte hullet, og den andre trekkes ut og løftes, kompenserer dette for den negative energien som er anskaffet av gjenstanden, og låner den fra rotasjonen av det sorte hullet. Naturligvis vil implementeringen av dette, for ikke å nevne muligheten for å være i umiddelbar nærhet av det sorte hullet, kreve et slikt nivå av utvikling av sivilisasjonsteknologier, som ikke en gang er synlig i horisonten for utviklingen av våre jordiske teknologier.
I 1971 oppfant den sovjetiske fysikeren Yakov Borisovich Zeldovich et eksperiment med "vridd" lys, som kunne bekrefte Roger Penroses teori. Twisted light er en spesialformet lysstråle som er vridd langs sin bølgefront til et punkt i midten av bjelken. Resultatet er en spiralform av en lysstråle med en tom kjerne i midten av bjelken, og hvis en slik bjelke er rettet mot en metallsylinder som roterer med en viss hastighet, ville strålen som reflekteres fra den skaffe seg ekstra energi og låne den fra sylindens rotasjonsenergi på grunn av noen fenomener forbundet med effekten Doppler. Et slikt eksperiment vil imidlertid kreve at sylinderen roterer med mer enn en milliard omdreininger per sekund, noe som fremdeles er uoppnåelig i dag.
Installasjon for å få tvinnede lydbølger.
Spørsmålet med Roger Penroses teori forble åpent i 50 år, mens en gruppe forskere fra School of Physics and Astronomy ved University of Glasgow, ved å bruke en veldig ukonvensjonell tilnærming, prøvde å bruke vridde lydbølger i stedet for snoet lys, hvis frekvens er mye lavere enn frekvensen av lysbølger. Og dette gjorde det mulig å gjennomføre et eksperiment på det nåværende nivået av teknologiutvikling.
For å lage tvinnede lydbølger, brukte forskere en rekke sendere ordnet i en ring. Den resulterende bølgen var rettet mot en roterende absorber, en skive laget av konstruksjonsskum. Mikrofoner montert bak platen målte frekvensen og amplituden til en lydbølge som passerte gjennom en raskt roterende plate, hvis parametere skulle passe innenfor rammen av teoriene om Penrose og Zeldovich.
Salgsfremmende video:
I dette eksperimentet reduserte den konstant akselererende rotasjonen av disken først amplituden til lyden til en nesten uhørbar terskel, men senere økte amplituden til den sendte lyden til det opprinnelige nivået, og deretter til et nivå 30 prosent høyere enn det som sendes ut av høyttalerne.
"Den roterende Doppler-effekten ligner på en vanlig lineær, men effekten er begrenset til et sirkulært rom, og derfor er det de tvinnede lydbølgene som endrer parametrene deres med en betydelig mengde," skriver forskerne, "Og hvis overflaten roterer raskt nok, så kan veldig rare ting skje med de tvinnede lydbølgene. ting, kan de endre frekvensen fra positiv til negativ og "stjele", samtidig en viss mengde energi fra den roterende overflaten."
“Det vi fikk under eksperimentet vårt er ekstraordinært sett fra fysikkens synspunkt. For det første reduseres frekvensen av lydbølger til nesten null på grunn av Doppler-effekten. Men når rotasjonshastigheten øker enda mer, vises lyden igjen, mens lydbølgens rotasjonsfrekvens endres fra positiv til negativ, får lydbølgene ekstra energi fra den roterende disken og blir høyere enn de var før. Og alt dette passer fullt ut i de teoretiske beregningene til Yakov Zeldovich, som ble lagt frem av ham i 1971”.
