Los agujeros negros de Schwarzschild son avaros sin dinero, pero podemos robar energía de los agujeros negros de Kerr

Agujero negro, a menudo cuando escuchamos esta palabra, inmediatamente aparece una imagen en nuestra mente: la imagen de un demonio feroz abriendo la boca y tragándolo todo. De hecho, un agujero negro es una especie de extremadamente gravitacional. Los objetos celestes se tragarán toda la materia con la ayuda de una fuerte gravedad, y ni siquiera la luz dejará ir. Pero lo que no se sabe es que la mayoría de los agujeros negros no son lo que pensamos, son hombres tacaños que no entienden. deshacerse de cualquier cosa, desde un punto de vista teórico: los humanos pueden usar algunos medios para robar algo de energía de los agujeros negros.

Necesitamos tres cantidades físicas para describir un agujero negro, a saber, masa, momento angular y carga, por lo que los agujeros negros se pueden dividir aproximadamente en tres categorías,

Agujero negro de Schwarzschild: no con carga, sin carga Agujero negro giratorio

Agujero negro de Kerr: agujero negro giratorio pero sin carga

Agujero negro de Kerr-Newman: agujero negro giratorio y cargado

Negro de Schwarzschild Los agujeros fueron resueltos por el físico Schwarzschild en 1916 mediante la ecuación gravitacional de la relatividad general, y propuso la fórmula del radio de Schwarzschild. Cuando el radio de un objeto (generalmente una estrella grande) es menor que el radio de Schwarzschild, se moverá hacia adentro infinitamente. En un nuevo cuerpo celeste, este es el modelo de agujero negro más antiguo. Las propiedades físicas como la gravedad extrema y la deglución de todo se derivan del modelo de agujero negro de Schwarzschild. Aunque el agujero negro de Schwarzschild es el primer modelo de agujero negro propuesto, pero sin carga. Los agujeros negros estáticos y no giratorios son difíciles de encontrar en el universo porque el proceso de formación de los agujeros negros de Schwarzschild es demasiado ideal.

En primer lugar, las estrellas no son estacionarias. La gran mayoría de las estrellas del universo están girando y tienen una cierta cantidad de momento angular. Esto da como resultado que la estrella no sea un objeto esférico perfecto. la estrella Habrá ligeros cambios, por lo que el agujero negro formado por el colapso de una estrella en rotación y no uniforme también tendrá momento angular. El campo gravitacional del agujero negro no es el campo gravitacional uniforme estático propuesto por el agujero negro de Schwarzschild. En 1962, el físico neozelandés Roy Kerr propuso por primera vez un nuevo modelo de agujero negro giratorio basado en la ecuación de gravedad relativista, por lo que lo llamamos agujero negro de Kerr.

Hablando de extraer energía de los agujeros negros, se puede pensar en la teoría de la "radiación de Hawking" propuesta por el físico británico Hawking que combinó la mecánica cuántica con la teoría de la relatividad y propuso de forma creativa: la masa de un agujero negro. No aumenta infinitamente y existe para siempre. Según el fenómeno de la fluctuación cuántica en el mundo microscópico, los agujeros negros seguirán liberando partículas virtuales que transportan energía. Entonces, ¿pueden los humanos extraer y utilizar esta energía?

La respuesta es: Sí, pero tiene poca importancia práctica. La baja importancia práctica no significa que los humanos no puedan crear un instrumento que pueda extraer energía de manera estable (radiación de Hawking) en el campo gravitacional extremadamente grande de la Tierra. Un agujero negro. Creo que la creatividad humana es ilimitada. Mientras tengamos tiempo, no es imposible crear un instrumento de este tipo. En realidad, no se refiere a la radiación de Hawking en sí, porque la energía del agujero negro. La radiación de Hawking es demasiado pequeña. Un agujero negro a nivel estelar sólo puede irradiar 10 menos 29 vatios. Este tipo de energía ni siquiera puede alimentar un paramecio. Sin embargo, fabricar instrumentos que puedan extraer energía del campo gravitacional del agujero negro requiere mucha mano de obra. Los recursos materiales y los recursos financieros y el coste de fabricación de los instrumentos no guardan proporción alguna con los beneficios obtenidos, por lo que extraer la energía de la radiación de Hawking de los agujeros negros tiene poca importancia práctica. Entonces, ¿cómo deberíamos extraer energía de los agujeros negros?

Los agujeros negros de Kerr proporcionan una forma factible para que los humanos extraigan energía. Como se mencionó anteriormente, además de la energía gravitacional generada por la masa, los agujeros negros de Kerr también tienen energía rotacional generada por la rotación. Para extraer energía de un agujero negro, la energía de espín es una buena opción.

Plan de extracción de energía del agujero negro de Kerr: primero, necesitamos crear una nave espacial con una estructura fuerte y una velocidad extremadamente rápida, y luego conducir la nave espacial rápidamente a lo largo de la dirección de rotación del agujero negro desde que la nave espacial ingresa. El agujero negro, sistema giratorio, por lo que el momento angular del agujero negro se reducirá. El momento angular reducido del agujero negro se transfiere a la nave espacial. La nave espacial ganará energía poderosa y luego saldrá volando del agujero negro en la forma. De esta manera, se puede robar energía del agujero negro, pero una cosa a la que se debe prestar atención durante este proceso es que la dirección de la nave espacial debe calcularse con precisión y la estructura de la nave espacial debe ser muy alta. fuerte para garantizar que la nave espacial no sea destrozada por el campo gravitacional giratorio dentro del agujero negro. Si esto sucede, incluso si la nave espacial finalmente sale volando del agujero negro, me temo que solo habrá unos pocos al rojo vivo. Quedaron fragmentos de metal.