Veľké potvrdenie revolučnej teórie po 50 rokoch: Z čiernych dier sa dá ťažiť energia
Už pred 50 rokmi matematický fyzik menom Roger Penrose predstavil teóriu, podľa ktorej by sa z rotujúcich čiernych dier dala ťažiť energia. Až teraz boli vedci po dlhom čase schopní túto teóriu experimentálne overiť.
Portál ScienceAlert upozornil na novú štúdiu vedcov z Glasgowskej fakulty fyziky a astronómie v Škótsku, ktorá sa dočkala aj svojej publikácie v žurnále Nature Physics a popisuje experimentálne overenie takzvaného Pensroseovho procesu.
Ide o takmer viac ako 50-ročnú teóriu v súvislosti s čiernymi dierami, na ktorú vedci doposiaľ nemali vhodné vybavenie, aby ju dokázali experimentálne overiť.
Teória vychádzajúca z neobyčajnej myšlienky
V roku 1969 matematický fyzik Roger Penrose navrhol teóriu, ktorá skrsla z myšlienky, ako by vyspelá alebo mimozemská civilizácia mohla použiť čiernu dieru na výrobu energie. Samotné čierne diery sú totižto extrémne vesmírne objekty vznikajúce so zánikom hviezd, ktoré prešli supernovou a ich jadro sa stalo tak masívne, že už viac nedokázalo udržať svoju vlastnú gravitáciu a zrútilo sa do singularity.
Signularita čiernej diery je jednorozmerný bod nekonečnej hustoty, ktorá leží vo vnútri oblasti nazývanej horizont udalostí, bod, v ktorom je gravitácia okolo čiernej diery taká silná, že na dosiahnutie únikovej rýchlosti nestačí ani rýchlosť svetla.
Okolo horizontu udalostí vytvára rotujúca čierna diera oblasť nazývanú „ergosféra“. Roger Penrose navrhol, že pre extrakciu energie by sa mohla využiť práve táto oblasť.

Penroseové výpočty hovoria, že ak by sa objekt padajúci do ergosféry rozdelil na dve časti, jedna z nich by bola pohltená horizontom udalostí. Druhá by však bola vyhodená smerom von z čiernej diery s dodatočným zrýchlením. Ak by všetko prebehlo podľa teórie, druhá časť objektu by unikla ergosfére čiernej diery s energiou o 21 % vyššou, s akou do nej vstupoval pôvodný objekt.
Futuristická teória, ktorú nebolo možné nijako overiť
Bohužiaľ, ani vtedy a dokonca ani dnes nebolo možné len tak prísť k čiernej diere a túto teóriu experimentálne overiť. Asi 2 roky po zverejnení teórie Pensroseovho procesu navrhol sovietsky fyzik Jakov Zeľdovič praktickejší experiment.
Zeľdovič tvrdil, že rotujúcu čiernu dieru by bolo možné nahradiť rotujúcim kovovým valcom, na ktorý namierime skrútené lúče svetla.
Ak by sa valec otáčal tou správnou rýchlosťou, svetlo by sa odrazilo späť s dodatočnou energiou získanou z rotácie valca vďaka efektu známemu ako rotačný Dopplerov jav.
Tento experimentálny návrh mal však jeden podstatný problém – rýchlosť otáčania valca. Počet otáčok valca za sekundu by musel dosahovať 1 miliardu.
Namiesto svetla zvuk
Tím z Glasgowskej univerzity sa ale zamyslel a navrhol experiment vychádzajúci zo Zeľdovičovej práce. Namiesto použitia svetelných vĺn použili zvukové vlny a rovnako tak vynechali rotujúci valec.
Experiment pozostával z kruhu reproduktorov zostavených tak, aby bolo možné vo zvukových vlnách vyvolať skrútenie, analogické so skrúteným svetlom v Zeľdovičovom experimente.
„Čierna diera“ bola v toto prípade nahradená rotačný absorbérom zvuku vyrobeného z penového disku, ktorého rotácia by sa zrýchlila, ak naň narazia zvukové vlny. Súbor mikrofónov na druhej strane disku by zároveň detegoval zvukové vlny, ktoré cez neho prešli.
„Skrútené zvukové vlny menia svoj smer, keď sú merané z hľadiska rotujúceho povrchu. Ak sa tento povrch otáča dostatočne rýchlo, môže potom frekvencia zvuku urobiť niečo veľmi podivné – môže prejsť z pozitívnej frekvencie na negatívnu, a tak z rotujúceho povrchu ukradne istú časť energie,“ vysvetlil fyzik a astronóm Marion Cromb z Univerzity v Glasgowe, hlavný autor publikovanej štúdie.
Výsledky boli úžasné. Keď sa otáčanie disku zrýchľovalo, výška zvuku, ktorá zasiahla mikrofóny, sa postupne znižovala, až kým nebolo nič počuť. Potom však začal zvuk opäť stúpať späť na pôvodnú výšku – tentoraz však o 30 % hlasnejšie ako bola hlasitosť zvuku vychádzajúceho z reproduktorov. Zvukové vlny tak zachytávali ďalšiu energiu z rotujúceho disku.
„Udialo sa to, že frekvencia zvukových vĺn sa s rastúcou rýchlosťou otáčania znížila Dopplerovským posunom na nulu. Keď sa zvuk začal znovu objavovať, bolo to preto, že vlny sa posunuli z pozitívnej frekvencie na negatívnu. Tieto negatívne frekvenčné vlny sú tak schopné odobrať časť energie z rotujúceho penového disku, čím sa proces stáva hlasnejším – presne ako to navrhol Zeľdovič v roku 1971,“ uviedol Cromb.
Tím sa chce teraz pokúsiť prísť na to, ako by mohol rozšíriť tento experiment na elektromagnetické vlny alebo svetlo. Aj tak však ide o úžasný výsledok, ktorý je významným krokom vpred v porozumení čiernych dier a ukazuje, ako sa dajú testovať ich extrémne vlastnosti v laboratórnych podmienkach.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Technológiu z áut prenesú do vesmíru. Honda chce na Mesiaci vyrábať vodík a kyslík
Sme blízko receptu na večnú mladosť. Vedci objavili organizmus, ktorý dokáže poraziť starnutie
Liek doručia priamo do nádoru. Vedci z MIT našli spôsob, ako poraziť rakovinu
Vedci otočili dejiny naruby. Korene ľudstva mohli byť úplne iné, ako sme si doteraz mysleli
Rover na Marse zaznamenal zrážku prachových diablov. Väčší pohltil menšieho priamo pred kamerou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Slovensko zažilo návrat zimy, silný vietor sa podpísal pod vlakovú nehodu (PREDPOVEĎ)
„Prebudilo sa to po 800 rokoch.“ Petra a Milan zažili zemetrasenie na Islande. Ich dom odkúpil štát (PREHĽAD)
Minister Migaľ podporil zrušenie transakčnej dane. K Pellegrinimu necítim žiadnu zášť, tvrdí
F1 Suzuka: Verstappenov návrat na trón, 18-ročný Antonelli viedol Veľkú cenu Japonska
Ruský útok na Kyjev: V okruhoch metropoly došlo k požiarom, hlásia obeť aj zranených
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- F-16 sú oproti ním hračky. Európa dostane bojové stíhačky s lasermi, ktoré nič nezastaví
- Rusi nebudú mať šancu. Západ predstavil ultimátnu zbraň proti ich obľúbenej taktike
- Toto sa Muskovi páčiť nebude. Expert prezradil, ako jednoducho sa dá zachrániť Tesla
- Je efektívnejší než tepelné čerpadlo a ušetrí ti stovky eur. Na svete je revolučný spôsob, ako ohrievať vodu
- Rusi sa pripravujú na dlhú vojnu. Výrazne zvýšili produkciu dôležitej zbrane
-
- F-16 sú oproti ním hračky. Európa dostane bojové stíhačky s lasermi, ktoré nič nezastaví
- Rusi nebudú mať šancu. Západ predstavil ultimátnu zbraň proti ich obľúbenej taktike
- Je efektívnejší než tepelné čerpadlo a ušetrí ti stovky eur. Na svete je revolučný spôsob, ako ohrievať vodu
- Za jej porušenie hrozí mastná pokuta. Slovenskí vodiči netušia, čo zakazuje táto nová dopravná značka
- Toto sa Muskovi páčiť nebude. Expert prezradil, ako jednoducho sa dá zachrániť Tesla
-
- Štát všetkých zaskočil: Tisíce Slovákov nepotrebujú PZP (PREHĽAD)
- Európa sa vráti 20 000 rokov späť v čase, katastrofu už nemožno zastaviť
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Je efektívnejší než tepelné čerpadlo a ušetrí ti stovky eur. Na svete je revolučný spôsob, ako ohrievať vodu
- Sotva prežijú 100-tisíc km. Toto je rebríček najporuchovejších áut, ktoré obľubujú aj Slováci
USA vyšle do vesmíru desiatky vojenských satelitov. Miliardovú zákazku dostala Muskova firma
Po 30 rokoch zistili pravdu. Pravidelné užívanie podceňovanej tabletky môže predísť rakovine
Ceny ropy klesli na trojročné minimum. Príčinou je strach
Ženy majú citlivejší sluch ako muži. Vedci zistili, prečo je to tak a aká je nevýhoda
Slováci ich milujú. Vyhlásili najlepšie slovenské e-shopy za rok 2024
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Slovensko zažilo návrat zimy, silný vietor sa podpísal pod vlakovú nehodu (PREDPOVEĎ)
„Prebudilo sa to po 800 rokoch.“ Petra a Milan zažili zemetrasenie na Islande. Ich dom odkúpil štát (PREHĽAD)
Minister Migaľ podporil zrušenie transakčnej dane. K Pellegrinimu necítim žiadnu zášť, tvrdí
F1 Suzuka: Verstappenov návrat na trón, 18-ročný Antonelli viedol Veľkú cenu Japonska
Ruský útok na Kyjev: V okruhoch metropoly došlo k požiarom, hlásia obeť aj zranených
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené