Лабораторная бомба с черной дырой показала способность генерировать шокирующее количество энергии
Хотя это может звучать как сюжет из научно-фантастического фильма или очередного эпизода о Джеймсе Бонде, первая в мире «бомба с черными дырами», созданная в лаборатории, стала реальностью. По сути, это теоретическое устройство использует принцип отражения и усиления энергетических волн, исходящих от черной дыры, с помощью системы вращающихся зеркал. В случае настоящих черных дыр такая энергия нарастает экспоненциально, что может привести к колоссальному выбросу энергии или даже взрыву масштаба сверхновой звезды. К счастью, разработанная лабораторная модель является безопасной демонстрацией этого принципа.
В лабораторной версии устройства, вместо использования энергии реальной черной дыры, применяется сложная система зеркал для усиления магнитных полей. Как сообщает Daily Mail, во время экспериментов модель «бомбы с черными дырами» демонстрировала взрывные эффекты, хотя ученые уточняют, что они были незначительными.
Соавтор исследования, профессор Даниэль Фаччо из Университета Глазго, описала произошедшее как «скорее хлопок, чем настоящий взрыв». Однако она отметила, что при увеличении масштаба устройства «взрыв» был бы гораздо более серьезным.
Ключевым физическим принципом, лежащим в основе концепции «бомбы с черными дырами», является эффект, известный как сверхизлучение, уточняет Daily Mail.
Профессор Вито Кардозу, являющийся экспертом по сверхизлучению из Высшего технического института Португалии и не участвовавший в данной работе, пояснил принцип эффекта. По его словам, сверхизлучение — это усиление излучения при его взаимодействии с вращающимся объектом. Он объяснил это так: если направить низкочастотные звуковые или электромагнитные волны на вращающийся цилиндр, некоторые из них («моды») будут возвращаться с большей энергией. Иначе говоря, вращающиеся объекты передают часть своей энергии излучению.
Идея получения энергии от вращающегося объекта не так уж сложна для понимания – достаточно представить, как вы набираете скорость, садясь на вращающуюся карусель, пишет Daily Mail. «Бомба с черной дырой» использует этот же принцип, но применительно к уникальным физическим свойствам черных дыр, что приводит к впечатляющим результатам.
Согласно «странным и нелогичным», по мнению некоторых, правилам общей теории относительности, объекты, вращающиеся в непосредственной близости от черной дыры, демонстрируют эффект получения энергии словно «из ниоткуда».
Профессор Фаччо объяснила механизм: «Если наблюдать со стороны, кажется, что объект или волна, отражаясь от черной дыры, получают дополнительную энергию. Если создать вокруг черной дыры своего рода полость или использовать зеркало так, чтобы волна многократно отражалась между зеркалом и черной дырой, возникнет непрерывный и нарастающий эффект усиления».
В конечном итоге, накопленная между зеркалом и черной дырой высокоамплитудная энергия вызывает сильный нагрев и давление, приводящее к взрыву всей системы. Проверить эту теорию на реальной черной дыре невозможно, так как ближайшая находится примерно в 1500 световых годах от нас. Тем не менее, в своей статье, готовящейся к публикации, ученые показали, что ключевые физические принципы этой концепции работоспособны.
Вместо черной дыры в экспериментальной установке используется вращающийся алюминиевый цилиндр диаметром 4 см, помещенный внутри трех слоев металлических катушек, намотанных на него, сообщает Daily Mail. Вращающиеся катушки выполняют двойную функцию: создают магнитное поле и частично отражают его обратно в систему. В этой аналогии катушки имитируют зеркала, а магнитные поля — свет, взаимодействующий с черной дырой.
Тесты показали, что слабые низкочастотные магнитные поля быстро трансформируются в значительно более мощные сигналы. Было отмечено, что даже без активной генерации магнитного поля катушками вращающееся устройство все равно порождало усиливающийся сигнал, подобно черной дыре.
Хотя лабораторная модель, конечно, не достигает мощности гипотетической «бомбы» на основе реальной черной дыры, она продемонстрировала способность генерировать впечатляющее количество энергии.
Профессор Фаччо подтвердила впечатляющие результаты, заявив: «Электрические компоненты в нашей установке буквально взрывались!»
Несмотря на возможные опасения по поводу использования этой технологии для создания реального оружия, профессор Фаччо считает, что «трудно представить», как это могло бы быть реализовано.
Ученые, напротив, видят потенциал этого принципа в технологиях сбора энергии, аналогичных тем, что используются, например, в ветряных турбинах. Более тревожным сценарием они называют возможность создания настоящей «бомбы с черной дырой» непосредственно в космическом пространстве.
Теоретически, это может стать способом получить практически неограниченный источник энергии, отмечает Daily Mail.
Хотя человечество пока далеко от реализации такой задачи, нельзя исключать, что другая, более развитая цивилизация могла бы создать масштабированную версию устройства, подобного продемонстрированному профессором Фаччо.
По мнению профессора Кардозу: «Легко представить себе цивилизацию, которая чуть более развита, чем наша, и использует подобный принцип с реальной черной дырой. Это поразительно — извлекать энергию буквально из вакуума для обеспечения нужд общества».
Однако, как и в случае с ядерной энергией, огромный энергетический потенциал может обернуться созданием разрушительной бомбы при ненадлежащем контроле, заключает Daily Mail.
«Любая технология с огромным потенциалом мощности всегда несет в себе потенциальную опасность», — предостерегает профессор Кардозу. Он добавил, что в данном случае «неправильная регуляция – подобно проблемам на атомных станциях – может вызвать переизбыток излучения и, как следствие, взрыв».
