Kara Deliklerden Enerji Elde Edilebilir mi?
Kara Deliklerin Enerji Potansiyeli Nedir?
Dönen bir kara delik o kadar aşırı bir doğa gücüdür ki etrafındaki zamanı ve etrafını onunla sürükler. Dolayısıyla karadeliklerin bir çeşit enerji kaynağı olarak kullanılıp kullanılamayacağını sormak doğaldır. 1969’da, matematiksel fizikçi Roger Penrose bunu yapmak için bir yöntem önerdi.
Bununla birlikte, yapılması gereken fiziklerin bazıları şimdiye kadar deneysel olarak doğrulanmamıştı. Olay ufkunun etrafında (ötesinde hiçbir şeyin, hatta ışığın bile kaçamayacağı bir kara deliğin etrafındaki sınır) dönen bir kara delik “ ergosfer ” adı verilen bir bölge yaratır. Bir nesne ergosfere, bir kısmı kara deliğe düşerken ve diğeri kaçarak bölünecek şekilde düşerse, kaçan kısım kara delik pahasına etkin bir şekilde enerji kazanır. Böylece dönen bir kara deliğe nesneler veya ışık göndererek enerjiyi geri alabiliriz.
Fakat bu teori dayanıyor mu? 1971’de Rus fizikçi Yakov Zel’dovich onu Dünya’da test edilebilecek diğer dönen sistemlere çevirdi. Zel’dovich, ışık dalgalarının silindirden enerji çekip çoğaltılabileceğini hayal etti. Bununla birlikte, amplifikasyon etkisinin çalışması için, bu dalgaların onları spiral şeklinde büken “açısal momentum” adı verilen bir şeye sahip olması gerekir .
Bükülmüş ışık dalgaları böyle bir silindire çarptığında, “ Doppler kayması ” adı verilen bir şey yüzünden frekansları değişmelidir. Bir ambulans sirenin sesini dinlerken bunu her zaman yaşarız. bu ses size doğru hareket ettiğinde, sizden uzaklaştığından daha yüksek bir ses gürültüsüne sahiptir hareket yönü ses perdesini değiştirir. Benzer şekilde, dönme hızındaki değişiklikler bir ışık dalgasının algılanan frekansını değiştirir. Silindir yeterince hızlı dönerse, değiştirilen dalga frekansı negatif olacak şekilde düşmelidir (bu sadece dalganın ters yönde döndüğü anlamına gelir).
Pozitif frekans dalgaları silindir tarafından kısmen emilmeli ve enerji kaybedilmelidir. Ancak negatif frekans dalgaları bu kaybı kazanca dönüştürür ve bunun yerine silindir tarafından güçlendirilir. Zeldovich’in teorisini test etmek basit görünebilir. Ancak dönen nesnenin, dalgalarla aynı veya daha yüksek frekansta dönmesi gerekir. Saniyede yüzlerce trilyon kez frekansta salınan görünür ışık dalgalarını yükseltmek için, bugün mekanik olarak mümkün olan her şeyden emici bir nesneyi milyarlarca kez daha hızlı döndürmeniz gerekir. Bütün bunlar elbette Penrose’un enerji çıkarma fikrinin aslında bir kara delik için çalışacağını açıkça doğrulamıyor. Daha ziyade deneylerimiz, dalga frekanslarının enerji kaybetmekten ziyade kazanılan dalgalarda pozitiften negatif sonuçlara kaydırıldığını göstererek sezgisel altta yatan fiziği doğrular.
Dönen bir karadelikten enerji çekmeye yakın bir yerde olmasak da, bu çok gelişmiş bir uzaylı medeniyeti ya da uzak gelecekte kendi medeniyetimiz tarafından yapılamayacağı anlamına gelmez. Böyle bir medeniyet, karadelik etrafında onunla birlikte dönen bir yapı inşa edebilir ve daha sonra daha fazla enerji ile yansıtılacak olan asteroitleri veya hatta elektromanyetik dalgaları düşürebilir. Daha da iyisi, kara deliği yansıtan bir ayna kabuğu ile tamamen çevreleyerek kara delik bombası oluşturabilirlerdi. Karadeliğin içine parlatılmış ışık, yükseltilmiş olarak geri dönecek ve daha sonra ayna tarafından tekrar yükseltilecek olan kara deliğe geri yansıyacaktır.
Kaçak bir patlamada enerji katlanarak artacaktır. Ancak bu güçlendirilmiş ışığın bir kısmını bir delikten kabuğundan dışarı bırakarak, süreci kontrol edebilir ve esasen sınırsız enerji üretebilirsiniz. Bu hala bilim kurgu olmasına rağmen, evrenin öldüğü ve galaksilerin ve yıldızların tek kalıntılarının kara delik olduğu çok uzak bir gelecekte, bu yöntem herhangi bir medeniyetin hayatta kalması için tek umut olacaktır. Bu, tamamen siyah bir gökyüzünde parlak, parlayan, muazzam, yalıtılmış enerji kaynaklarına sahip bir evren olurdu.