利用假想黑洞的力量可以制造出瘋狂的炸彈

黑洞是強大的重力引擎。所以你可能會想象，如果有機會，一定有一種方法可以從他們身上提取能量，你是對的。

當然，我們可以利用黑洞的吸積盤和噴流，但即使你所擁有的只是空曠空間中的黑洞，你仍然可以從被稱為彭羅斯過程的技巧中提取能量。

它由羅杰·彭羅斯（Roger Penrose）于1971年首次提出，是一種從黑洞中提取旋轉能量的方法。它使用一種稱為幀拖拽，旋轉的物體扭曲附近的空間，使得落向物體的物體沿著旋轉路徑被輕微拖動。

我們已經在地球附近觀測到效應，雖然它很小。在旋轉的黑洞附近，影響可能是巨大的。如此強大，以至于在一個被稱為人力圈的區域內，物體可以在自由空間中以大于光速的速度在黑洞周圍拖曳。

粗略地說，彭羅斯過程是飛入一個快速旋轉的黑洞的測力層，然后向黑洞釋放一些質量或輻射。由此產生的旋轉踢將你送離黑洞的速度比你接近黑洞的速度要快。你獲得的額外能量是通過減慢黑洞的旋轉來平衡的。

從理論上講，這個過程可以提取黑洞質量能量的20%，這是巨大的。相比之下，將氫融合成氦氣只能產生大約1%的質量能量。

當然，理論物理學家永遠不會滿足。如果你能從黑洞中提取20%的質量能量，為什么不多呢？

這是最近一篇論文的重點，但應該指出的是，它關注的是一個比我們在宇宙中看到的更抽象的黑洞概念。

簡單的黑洞可以用三件事來表征：質量、旋轉和電荷。我們觀察到的黑洞有前兩個，但由于物質是電中性的，所以沒有第三個。本文重點研究帶電黑洞。

我們的宇宙也在膨脹，可以粗略地用愛因斯坦方程組的解來描述，稱為德西特空間。它描述了一個具有正宇宙常數的空宇宙。反德西特空間（AdS）將是一個具有負宇宙學常數的宇宙。

雖然 AdS 沒有描述我們的宇宙，但它允許一些理論家喜歡的數學技巧，因此它經常被用來探索廣義相對論.本文專門研究了反德西特空間中的帶電黑洞。

雖然這項研究完全是假設性的，但它作為一個“假設”場景。作者不是從黑洞的旋轉中提取能量，而是研究如何使用Ba?ados-Silk-West（BSW）效應通過粒子衰變提取能量。

使用某種電磁或物理約束鏡，粒子可以在事件視界附近來回反射，從黑洞獲得能量，直到它們衰變為可用能量。

正如作者所展示的那樣，這個想法的問題在于，這可能導致失控效應，粒子能量在反饋外觀中放大粒子能量，導致所謂的黑洞炸彈。因此，如果你發現自己在反德西特宇宙中一個帶電黑洞附近建造一座發電廠，請小心行事。

但更有趣的是，作者還研究了原本空曠的反德西特宇宙中帶電黑洞的情況。在這種情況下，能量也將從黑洞中提取。

時空結構本身將充當一種禁閉室，而不是鏡子。因此，帶電的黑洞會自行釋放能量。它類似于霍金輻射，但在這種情況下，它不依賴于量子引力。作者還發現，這種情況不會導致黑洞炸彈。

如前所述，這些都不適用于我們宇宙中真正的黑洞。據我們所知，彭羅斯過程是我們真正能做的最好的。

但像這樣的研究是有用的，因為它們揭示了空間和時間的基本本質。現在我們知道，即使在一個奇怪的反宇宙中，我們只能想象，黑洞可以隨著時間的推移釋放能量。

本文最初由今日宇宙.閱讀原文.

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