Крошечные черные дыры можно использовать как источник ядерной энергии

Детали открытия

Считается, что наша Вселенная усеяна черными дырами, но их не всегда легко обнаружить. Те, которые мы нашли, весят от пяти солнечных масс до миллиардов. Но есть еще одна весовая категория этих объектов, предсказываемых пока что лишь теоретически. Это первичные черные дыры, которые могут быть крошечными, вплоть до субатомных размеров. Если черные дыры звездной массы образуются из коллапсирующих ядер массивных мертвых звезд, то первобытные черные дыры, как полагают, образовались из-за чрезмерной плотности первоначальной плазмы, которая заполняла Вселенную после Большого взрыва.

Смотрите также На планете всего за 163 световых года от Земли нашли воду и метан.

Мы точно не знаем, существуют ли первичные черные дыры, но если да, то они открывают много возможностей. Ученые, например, говорят, что мы могли бы использовать эти гипотетические "ямки" в пространстве-времени. Батарея преобразует неэлектрическую энергию в электрическую. Ядерный реактор использует силу ядерных реакций для производства энергии. А крошечная черная дыра, утверждают ученые, теоретически может делать и то, и другое.

Существует проблема с очень маленькими черными дырами: излучение Хокинга. Это масса, которую теряет черная дыра из-за взаимодействия между горизонтом событий черной дыры и квантовыми полями в ее окрестностях. Чем меньше черная дыра, тем быстрее она теряет массу из-за излучения Хокинга. Если черная дыра достаточно мала, то она полностью испаряется относительно быстро. Также ожидается, что маленькая черная дыра очень быстро поглотит материю, что затруднит извлечение чего-либо из пространства вокруг нее.

Чжан-Фэн Май и Рун-Цю Яна из Тяньцзиньского университета в Китае выяснили, что возможно пополнять и перезаряжать первоначальную черную дыру выше определенной массы таким образом, чтобы она вырабатывала электрическую энергию. Черная дыра размером с атом и массой от 1015 до 1018 килограммов должна была бы производить эту энергию, если бы ее пополняли заряженными частицами.

Максимально, по подсчетам исследователей, черная дыра может превратить в энергию 25 процентов входящей массы. Это 25-процентный коэффициент полезного действия. Большинство коммерчески доступных солнечных панелей имеют коэффициент полезного действия ниже 23 процентов.

Команда также определила, что черная дыра может получить такую же эффективность, как и ядерный реактор. Их уравнения показали, что вблизи первичной черной дыры 25 процентов массы альфа-частицы, образующейся в результате радиоактивного распада, может быть преобразовано в кинетическую энергию.

К сожалению, это не то, что мы сможем проверить. Даже если бы мы точно знали, что такие объекты существуют, мы не могли бы просто схватить первобытную черную дыру, не говоря уже о том, чтобы удержать и контролировать ее.