Если раса достаточно развита, чтобы колонизировать космос и путешествовать между галактиками, сможет ли она каким-то образом использовать черную дыру для выработки энергии для огромных кораблей, необходимых для колонизации далеких галактик?
Если да, то как это будет сделано и стоит ли затрачивать усилия на создание необходимого устройства?
Использование энергии черных дыр обычно называют процессом Пенроуза , потому что Роджер Пенроуз придумал, как это может работать в теории.
Процесс Пенроуза (также называемый механизмом Пенроуза) — это теоретический процесс Роджера Пенроуза, в котором энергия может извлекаться из вращающейся черной дыры. 1Это извлечение стало возможным благодаря тому, что энергия вращения черной дыры расположена не внутри горизонта событий черной дыры, а за ее пределами в области керровского пространства-времени, называемой эргосферой, области, в которой частица обязательно движется в локомотивном согласии с вращающимся пространством-временем. Все объекты в эргосфере увлекаются вращающимся пространством-временем. При этом кусок материи входит в эргосферу черной дыры, и как только он входит в эргосферу, он разделяется на две части. Импульс двух частей материи может быть устроен так, что одна часть уходит в бесконечность, а другая падает за внешний горизонт событий в дыру. Вылетевший кусок материи, возможно, может иметь большую массу-энергию, чем первоначальный падающий кусок материи. тогда как падающий кусок имеет отрицательную массу-энергию. Таким образом, процесс приводит к уменьшению углового момента черной дыры, и это уменьшение соответствует передаче энергии, при которой потерянный импульс преобразуется в извлекаемую энергию.
Максимальный прирост энергии, возможный для одной частицы в этом процессе, составляет 20,7%.[3] Процесс подчиняется законам механики черных дыр. Следствием этих законов является то, что если процесс повторяется неоднократно, черная дыра может в конце концов потерять весь свой угловой момент, став невращающейся, т. е. черной дырой Шварцшильда. В этом случае теоретическая максимальная энергия, которую можно извлечь из черной дыры, составляет 29% ее первоначальной массы.[4] Для заряженных вращающихся черных дыр возможна большая эффективность [5].
Похожий вопрос был задан на Physics Stack Exchange Как будет работать электростанция черной дыры . У него есть два ответа, связанные с извлечением энергии вращения и использованием черной дыры в качестве двигателя космического корабля (идея, время которой еще не пришло).
Простой ответ: да, маленькие люди разработали теоретические механизмы для извлечения энергии из черных дыр. Остальное просто инженерия.
Повелители времени из «Доктора Кто» делают именно это, чтобы иметь достаточно силы для путешествий во времени. Вот начало чтения: http://tardis.wikia.com/wiki/Eye_of_Harmony Чтобы быть более точным, они используют энергию звезды, которая вот-вот станет черной дырой.
На сайте больше науки и меньше фантастики «все», что вам нужно сделать, это использовать излучение Хокинга черной дыры.
Вот некоторые теоретические мысли о питании космического корабля с помощью черной дыры.
JDługosz