Крихітні чорні діри можна використовувати як джерело ядерної енергії

Деталі відкриття

Вважається, що наш Всесвіт усіяний чорними дірами, але їх не завжди легко виявити. Ті, які ми знайшли, важать від п'яти сонячних мас до мільярдів. Але є ще одна вагова категорія цих об'єктів, передбачених поки що лише теоретично. Це первинні чорні діри, які можуть бути крихітними, аж до субатомних розмірів. Якщо чорні діри зоряної маси утворюються з колапсуючих ядер масивних мертвих зірок, то первісні чорні діри, як вважають, утворилися через надмірну густину первісної плазми, яка заповнювала Всесвіт після Великого вибуху.

Дивіться також На планеті всього за 163 світлові роки від Землі знайшли воду та метан

Ми достеменно не знаємо, чи існують первинні чорні діри, але якщо так, то вони відкривають багато можливостей. Вчені, наприклад, кажуть, що ми могли б використати ці гіпотетичні "ямки" у просторі-часі. Батарея перетворює неелектричну енергію на електричну. Ядерний реактор використовує силу ядерних реакцій для виробництва енергії. А крихітна чорна діра, стверджують учені, теоретично може робити і те, і інше.

Існує проблема з дуже маленькими чорними дірами: випромінювання Гокінга. Це маса, яку втрачає чорна діра через взаємодію між горизонтом подій чорної діри і квантовими полями в її околицях. Чим менша чорна діра, тим швидше вона втрачає масу через випромінювання Гокінга. Якщо чорна діра досить мала, то вона повністю випаровується відносно швидко. Також очікується, що маленька чорна діра дуже швидко поглине матерію, що ускладнить вилучення чого-небудь з простору навколо неї.

Чжан-Фен Май і Рун-Цю Яна з Тяньцзіньського університету в Китаї з'ясували, що можливо поповнювати і перезаряджати первісну чорну діру вище певної маси таким чином, щоб вона виробляла електричну енергію. Чорна діра розміром з атом і масою від 1015 до 1018 кілограмів повинна була б виробляти цю енергію, коли б її поповнювали зарядженими частинками.

Максимально, за підрахунками дослідників, чорна діра може перетворити на енергію 25 відсотків вхідної маси. Це 25-відсотковий коефіцієнт корисної дії. Більшість комерційно доступних сонячних панелей мають коефіцієнт корисної дії нижче 23 відсотків.

Команда також визначила, що чорна діра може отримати таку ж ефективність, як і ядерний реактор. Їхні рівняння показали, що поблизу первинної чорної діри 25 відсотків маси альфа-частинки, що утворюється в результаті радіоактивного розпаду, може бути перетворено на кінетичну енергію.

На жаль, це не те, що ми зможемо перевірити. Навіть якби ми точно знали, що такі об'єкти існують, ми не могли б просто схопити первісну чорну діру, не кажучи вже про те, щоб утримати й контролювати її.