შავი ხვრელებიდან შესაძლებელია ენერგია მივიღოთ

თეორია, რომლის მიხედვითაც მბრუნავი შავი ხვრელისგან ენერგიის მიღებაა შესაძლებელი, 50 წლის შემდეგ პრაქტიკული ექსპერიმენტით დამტკიცდა.

University of Glasgow

1969 წელს მათემატიკოსმა და  ფიზიკოსმა რობერტ პენროზმა წამოჭრა თეორია, რომლის მიხედვითაც ენერგიის მისაღებად უნდა გამოყენებულიყო ჰორიზონტს მიღმა მდებარე სივრცე, რომელსაც ერგოსფერო ეწოდება. პენროზის გამოთვლებით, თუ ერგოსფეროში ჩავარდნილი ობიექტი ორად გაიყო, ერთი ნაწილი ჰორიზონტის მიღმა გაიშლებოდა, მეორე კი ექსპერიმენტის წარმატებით ჩატარების შემთხვევაში, ერგოსფეროში 21%-ით მეტი ენერგიით მოხვდებოდა.

1971 წელს საბჭოთა მეცნიერმა იაკობ ზელდევიჩმა, უფრო პრაქტიკულ ექსპერიმენტს დაუდო საფუძველი. ზელდევიჩის მიხედვით, შავი ხვრელი უნდა ჩაანაცვლოს მბრუნავი ლითონის ცილინდრმა, შუქი კი პირდაპირი მრუდით უნდა ეცემოდეს მას. თუ ცილინდრი საჭირო სიჩქარით იბრუნებს, შუქი უკან აირეკლება დამატებითი ენერგიით, ე.წ დოპლერის ბრუნვის ეფექტის გამო.

Cromb et al., Nature Physics, 2020

გლაზგოს უნივერსიტეტის ფიზიკა-მათემატიკის სკოლის მეცნიერებმა ზელდევიჩის თეორია დახვეწეს და  სინათლის ტალღები ჩაანაცვლეს ხმოვანი ტალღებით, ხოლო  „შავი ხვრელი“ მბრუნავი ხმის შთანმთქმელი პენოპლასტის დისკის აპარატად გარდაქმნეს, რომლის ბრუნვაც აჩქარებას იწყებს ხმოვანი ტალღების მოხვედრისას.

ექსპერიმენტის დროს, როდესაც დისკის ბრუნვა აჩქარდა  ბგერების სიმაღლე თავდაპირველად შემცირდა, შემდეგ ის დაუბრუნდა საწყის სიჩქარეს, საბოლოოდ კი ხმოვანმა ტალღებმა შეაგროვეს ენერგია მბრუნავი დისკიდან.

სამომავლოდ მეცნიერთა ჯგუფს სურს გააფართოვოს კვლევა ელექტრომაგნიტურ ტალღებზე, ეს კვლევა შავი ხვრელების შესწავლაში წინგადადგმული ნაბიჯია. ამ ექსპერიმენტმა დაამტკიცა ისიც, რომ შედეგის მიღება შესაძლებელია უბრალო ინსტრუმენტებით.