Nova studija sugeriše da bismo mogli da koristimo male crne rupe kao izvore nuklearne energije

Nova studija sugeriše da bismo mogli da koristimo male crne rupe kao izvore nuklearne energije

Pojam crnih rupa je onaj koji izaziva teror i strah. Oni su neizbežni! Oni sve proždiru! Nikada ništa ne izlazi!

Tačnost ovih verovanja pada na spektar diskutabilnih do netačnih. A par fizičara je sada izračunalo kako se poslovična krv može iscediti iz kamena crne rupe. Prema Zhan-Feng Mai i ​​Run-Kiu Iang sa Univerziteta Tianjin u Kini, male crne rupe bi teoretski mogle da se koriste kao izvor energije.

Njihovi proračuni otkrivaju da bi ovi ultragusti objekti mogli da rade kao punjive baterije i nuklearni reaktori, obezbeđujući energiju na skali od gigaelektronvolta.

U stvari, izvučena energija ne dolazi iz crne rupe, već neposredno izvan nje: najjače poznate koncentracije gravitacije u Univerzumu.

Smatra se da je naš univerzum prožet crnim rupama, ali ih nije uvek lako uočiti. Ono što smo pronašli sugeriše da se ovi misteriozni objekti kreću u masi od oko pet puta veće mase Sunca do desetina milijardi solarnih masa.

Ali postoji još jedna težina crne rupe – barem teoretski. Ovo su primordijalne crne rupe, i mogu biti prostorno male, sve do subatomskih veličina.

Tamo gde se crne rupe zvezdane mase formiraju iz kolabiranih jezgara masivnih mrtvih zvezda, smatra se da su primordijalne crne rupe nastale od prevelike gustine u prvobitnoj plazmi koja je ispunila Univerzum nakon Velikog praska.

Ne znamo da li primordijalne crne rupe postoje ili ne, ali ako postoje, otvaraju mnoge mogućnosti. Jedna je tamna materija, za koju se primordijalne crne rupe smatraju atraktivnim kandidatom.

Sada se čini da bismo mogli na neki način da iskoristimo ove hipotetičke rupice u prostor-vremenu.

Baterija pretvara neelektričnu energiju u električnu. Nuklearni reaktor koristi moć nuklearnih reakcija za proizvodnju energije. A mala crna rupa, tvrde Mai i ​​Jang, teoretski bi mogla da uradi oboje.

Uzimajući u obzir činjenicu da crna rupa ima izuzetno jaku gravitacionu silu, postavlja se interesantno pitanje: ako uzmemo u obzir barem teoretski, da li bismo mogli da koristimo gravitacionu silu crnih rupa za generisanje električne energije, odnosno da koristimo crne rupe kao baterije?“, oni su pišu u svom radu.

„U ovom radu teoretski tvrdimo da možemo koristiti Schvarzschild crnu rupu kao punjivu bateriju.“

Sada, postoji problem sa veoma malim crnim rupama: Hokingovo zračenje. Ovo je masa koju crna rupa gubi zbog interakcije između horizonta događaja crne rupe i kvantnih polja u njenoj blizini. Što je crna rupa manja, to se brža masa gubi preko Hokingovog zračenja. Ako je crna rupa dovoljno mala, relativno brzo će potpuno ispariti.

Očekuje se i da mala crna rupa veoma brzo proguta materiju, što bi otežalo izvlačenje bilo čega iz prostora oko nje.

Mai i ​​Jang su shvatili da mogu da dopune i dopune primordijalnu crnu rupu iznad određene mase na način da ona proizvodi električnu energiju. Crna rupa veličine atoma sa masom između 10 15 i 10 18 kilograma bi trebalo da bude u stanju da proizvede ovu energiju kada se napuni naelektrisanim česticama.

Maksimalno, izračunali su istraživači, crna rupa može da pretvori 25 procenata ulazne mase u energiju. To je stopa efikasnosti od 25 procenata. Većina komercijalno dostupnih solarnih panela ima stopu efikasnosti ispod 23 procenta.

Tim je takođe utvrdio da crna rupa može imati sličnu efikasnost kao nuklearni reaktor. Njihove jednačine su pokazale da se, u blizini primordijalne crne rupe, 25 procenata mase alfa čestice, proizvedene radioaktivnim raspadom, može pretvoriti u kinetičku energiju.

To zapravo nije nešto što ćemo moći da testiramo. Čak i da smo sa sigurnošću znali da su tamo, ne bismo mogli samo da zgrabimo prvobitnu crnu rupu, nema veze da je zadržimo i kontrolišemo. Ali analiza otvara zanimljivu hranu za razmišljanje.

Konkretno, tim kaže da njihov model reaktora crne rupe spada upravo u opseg mase predložen za tamnu materiju – što povećava intrigantnu mogućnost da bismo, možda, mogli da iskoristimo jedan od najmisterioznijih oblika materije u Univerzumu za napajanje naših frižidera.