Una civilización alienígena avanzada podría extraer energía de los agujeros negros

Un equipo de la Universidad de Glasgow demostró experimentalmente la teoría de Roger Penrose sobre la posibilidad de extraer energía de los agujeros negros: fue suficiente, por así decirlo, para torcer el sonido

En algún lugar del Universo podría haber una civilización alienígena muy avanzada que usara agujeros negros como plantas de energía , como propuso el físico británico Roger Penrose entre serios y graciosos hace cincuenta años al exponer su teoría de que era posible extraer energía por la rotación de agujeros negros. Aquí, esta idea, en ese momento una mera especulación, hoy fue demostrada experimentalmente por un equipo de investigadores de la Universidad de Glasgow . ¿Cómo simular un agujero negro en el laboratorio? Retorciendo el sonido .

La teoría de Penrose

La idea de que la energía podría extraerse de la rotación de los agujeros negros llegó a Penrose en 1969 . El físico teorizó que un objeto colocado en la ergosfera (la parte más externa del horizonte de eventos) adquirió energía negativa. Dividiéndolo en dos partes, una mitad se puede dar al agujero negro , mientras que el otro puede escapar a su control por robar incluso algunos energía de su rotación. Era solo especulación en el momento, una hipótesis que parecía imposible de probar y una eventualidad que los humanos no podrían haber explotado debido a limitaciones tecnológicas obvias .. Y todavía no podemos, pero tal vez los extraterrestres sí.

Un par de años más tarde, el físico Yakov Zel'dovich llegó a la teoría de Penrose, argumentando que podría probarse mediante un experimento aquí en la Tierra utilizando el abogado de ondas de luz ( ondas retorcidas ). Estos, golpear un cilindro de metal mientras gira a la velocidad correcta, se habrían reflejado con una mayor energía desgarrada por la rotación del cilindro debido al efecto doppler rotacional . Lástima que, si cuenta, el cilindro de metal debería haber rotado a una velocidad mínima de mil millones de veces por segundo . E incluso hoy nuestros mejores ingenieros no podrían crear tales condiciones.

De la luz al sonido

Por lo tanto, Penrose parecía destinado a seguir siendo una teoría durante mucho tiempo. Pero en la Universidad de Glasgow encontraron una forma mucho más simple de recrear el efecto predicho por los dos físicos en el laboratorio (obviamente en una escala infinitamente pequeña): la clave era cambiar de luz a sonido, utilizando ondas de sonido retorcidas de baja frecuencia. Definitivamente más prácticas para gestionar en la Tierra.

Como explican en el artículo publicado en Nature Physics , los investigadores construyeron un pequeño anillo de altavoces desde el cual se emitían los sonidos retorcidos y se dirigían contra un disco de espuma giratorio que absorbe el sonido . Colocaron micrófonos detrás del disco para grabar las ondas de sonido que pasaban: si Penrose tenía razón, la frecuencia y amplitud de las ondas que pasaban por el disco deberían ser diferentes de las que habían salido del anillo del altavoz.

"La versión lineal del efecto Doppler es familiar para la mayoría de las personas como el fenómeno que ocurre cuando el tono de una sirena de ambulancia parece aumentar a medida que se acerca al oyente, pero cae a medida que se aleja", explicó Marion Cromb , quien realizó los experimentos. “Parece levantarse porque las ondas de sonido llegan al oyente con más frecuencia a medida que se acerca la ambulancia, y con menos frecuencia cuando la ambulancia se aleja. El efecto doppler rotacional es similar, pero está limitado a un espacio circular. Las ondas sonoras se retorcieroncambian su tono cuando se miden al nivel de la superficie giratoria. Si la superficie gira lo suficientemente rápido, la frecuencia del sonido puede hacer algo muy extraño: puede pasar de una frecuencia positiva a una negativa y, al hacerlo, robar algo de energía de la rotación de la superficie " .

Como se puede apreciar en el video (a continuación) realizado por los científicos, a medida que la velocidad del disco aumenta, el tono del sonido disminuye hasta que ya no es audible, pero luego supera el valor inicial, con una amplitud de hasta 30 % más alto que el sonido original de los altavoces.

"Lo que escuchamos durante nuestro experimento fue extraordinario", agregó Cromb . “La frecuencia de las ondas de sonido se desplaza a cero mientras aumenta la velocidad de centrifugado. Cuando el sonido se reinicia, es porque las ondas han pasado de una frecuencia positiva a una frecuencia negativa. Esas ondas de frecuencia negativas pueden extraer parte de la energía del disco de espuma giratoria, volviéndose más ruidosas en el proceso, tal como lo propuso Zel'dovich en 1971 " .

Además del entusiasmo por finalmente poder demostrar una teoría de medio siglo de antigüedad, los científicos creen que este éxito abrirá otras puertas a la exploración científica. "Esperamos ver , dijo Daniele Faccio, jefe del proyecto de investigación, cómo podremos estudiar el efecto en diferentes fuentes, como las ondas electromagnéticas, en el futuro cercano" .