Oamenii de știință de la Universitatea din Glasgow au primit confirmarea fiabilității unei teorii, exprimată în urmă cu mai bine de cincizeci de ani, conform căreia o civilizație extraterestră foarte avansată din punct de vedere tehnologic poate folosi găurile negre ca sursă de energie aproape inepuizabilă.
Chiar și posibilitatea testării acestei teorii a fost mult timp dincolo de capacitățile tehnologiilor noastre actuale, dar oamenii de știință au reușit totuși să facă acest lucru folosind undele sonore în experimentele lor.
Ideea de a folosi o gaură neagră ca sursă de energie este o reminiscență a unui episod din seria Doctor Who din anii ’70. Dar, în 1969, fizicianul britanic Roger Penrose, studiind proprietățile găurilor negre de atunci, a descoperit că găurile negre pot fi utile pentru civilizațiile care au atins un anumit nivel de dezvoltare tehnologică. Penrose a prezentat teoria potrivit căreia dacă luați un obiect și îl plasați în regiunea graniței superioare a orizontului evenimentului cu gaura neagră, va rămâne acolo un timp, mișcându-se într-un cerc, scăzând treptat, obținând „energie negativă” și accelerând la o viteză apropiată de viteza luminii. Condițiile speciale ale continuului spațiu-timp din acea zonă favorizează faptul că acest obiect va primi energie cinetică, trăgându-l literalmente din vid.
Apoi, dacă acest obiect se împarte în două obiecte, dintre care unul se scufundă în prăpastia găurii negre, iar al doilea este scos și ridicat, acest lucru compensează energia negativă dobândită de obiect, împrumutându-l din rotația găurii negre. Desigur, punerea în aplicare a acestui lucru, ca să nu mai vorbim de posibilitatea de a fi în imediata apropiere a unei găuri negre, va necesita un nivel de dezvoltare a tehnologiilor civilizației care nici măcar nu este vizibil la orizontul tehnologiilor noastre pământești.
În 1971, fizicianul sovietic Yakov Borisovici Zel'dovich a venit cu un experiment cu lumină „răsucită”, care ar putea confirma teoria lui Roger Penrose. Lumina răsucită este un fascicul de lumină special format, care este răsucit de-a lungul feței sale de undă până la un punct din centrul fasciculului. Rezultatul este o formă în spirală a unui fascicul de lumină cu miez gol în centrul fasciculului, iar dacă un astfel de fascicul este orientat către un cilindru metalic care se rotește cu o anumită viteză, fasciculul reflectat de la acesta ar dobândi energie suplimentară, împrumutându-l din energia de rotație a cilindrului din cauza unor fenomene asociate efectului Doppler. Cu toate acestea, un astfel de experiment ar necesita cilindrul să se rotească cu mai mult de un miliard de rotații pe secundă, ceea ce nu este încă posibil în prezent.
Instalare pentru obținerea undelor sonore răsucite.
Întrebarea cu teoria lui Roger Penrose a rămas deschisă timp de 50 de ani, în timp ce un grup de oameni de știință de la Școala de Fizică și Astronomie a Universității din Glasgow, folosind o abordare foarte neconvențională, a încercat să folosească unde sonore răsucite în locul luminii răsucite, a căror frecvență este mult mai mică decât frecvența undelor de lumină. Și acest lucru a făcut posibilă realizarea unui experiment la nivelul actual de dezvoltare a tehnologiei.
Pentru a crea unde sonore răsucite, oamenii de știință au folosit o varietate de emițătoare dispuse într-un inel. Valul rezultat a vizat un absorbant rotativ, un disc din spumă de construcție. Microfoanele montate în spatele discului au măsurat frecvența și amplitudinea unei unde sonore care trece printr-un disc cu rotire rapidă, parametrii cărora trebuiau să se încadreze în cadrul teoriilor lui Penrose și Zeldovich.
Video promotional:
În acest experiment, rotația în continuă accelerare a discului a redus mai întâi amplitudinea sunetului până la un prag aproape inaudibil, dar ulterior amplitudinea sunetului transmis s-a ridicat la nivelul inițial și apoi la un nivel cu 30% mai mare decât cel emis de boxe.
"Efectul Doppler rotativ este similar cu cel obișnuit liniar, dar efectul său este limitat la un spațiu circular și, prin urmare, undele sonore răsucite își schimbă parametrii cu o cantitate semnificativă", scriu cercetătorii, "Și dacă suprafața se rotește destul de repede, atunci foarte ciudat lucrurile, își pot schimba frecvența de la pozitiv la negativ și „fura”, în același timp, o anumită cantitate de energie de la suprafața rotativă”.
„Ceea ce am obținut în timpul experimentului nostru este extraordinar din punct de vedere al fizicii. În primul rând, frecvența undelor sonore este redusă la aproape zero din cauza efectului Doppler. Dar când viteza de rotație crește și mai mult, sunetul apare din nou, în timp ce frecvența de rotație a undelor sonore se schimbă de la pozitiv la negativ, undele sonore primesc energie suplimentară de pe discul rotativ și devin mai puternice decât erau înainte. Și toate acestea se încadrează pe deplin în calculele teoretice ale lui Yakov Zeldovici, prezentate de el în 1971”.
