Hay algunos problemas prácticos (además del hecho de que no tenemos un agujero negro de ningún tipo) … el poder de la radiación Hawking de un agujero negro depende solo de la masa del agujero negro. No puedes elegir.
Los agujeros negros con baja masa irradian energía muy rápidamente, y probablemente no sean más adecuados como fuente de energía que una bomba.
Entonces, supongamos que queremos un agujero negro que produzca la misma energía que la planta de generación de energía más alta en la actualidad (al momento de escribir la Presa de las Tres Gargantas en China, a 22 500 megavatios).
- ¿Podría el viento mover un agujero negro?
- ¿Cómo es absorbida la luz por un agujero negro (gran concentración de masa) si no tiene masa? Además, esto significa que los agujeros negros tienen más masa que la luz, entonces, ¿cuánta masa tienen los agujeros negros?
- ¿Es posible que estemos dentro de un agujero negro?
- ¿Cuál es la masa mínima para que un agujero negro explote finalmente?
- ¿Qué es un agujero de gusano? ¿Viajamos en el tiempo y el espacio a través de un agujero de gusano?
[matemática] P = \ frac {\ hbar c ^ 6} {15360 \ pi G ^ 2 m ^ 2} = \ frac {3.568 \ veces 10 ^ {32} W kg ^ 2} {m ^ 2} [/ matemática ]
Entonces, necesitamos un agujero negro con una masa de [matemática] 1.26 \ veces 10 ^ {11} [/ matemática] kg … bastante cerca de la masa de un agujero negro con un tiempo esperado de descomposición de la edad del universo. Esta no es una cantidad loca de masa (de acuerdo con la lista de magnitudes de Wikipedia, esto es aproximadamente 1/4 de la masa de la población humana total). O más amablemente sobre la masa de un bloque de piedra de 5 km x 5 km, o aproximadamente 3 veces la masa del agua que puede contener la presa de las Tres Gargantas. Por lo tanto, podría construir una planta de energía de este tipo, si pudiera encontrar o hacer un agujero negro. Nuevamente, no tenemos ninguna esperanza actual de eso.
La buena noticia es que con esta potencia de salida realmente no tiene que alimentar el agujero negro, durará mucho tiempo porque su potencia de salida es comparativamente pequeña.
¿Qué pasa con algo más portátil? ¿Supongamos que queremos algo que podamos poner en un vehículo o mochila (o usar para alimentar nuestro desintegrador)? Bueno, para una nave espacial querremos más potencia y, por lo tanto, un agujero negro más pequeño (eso es conveniente). Pero, ¿qué tan pequeño / grande es razonable? Bueno, digamos que queremos poder acelerar a un g continuamente. Entonces, ¿qué potencia podría acelerar un barco basado en un agujero negro a 1 g ?
Supongamos que la masa es casi completamente un agujero negro, es decir, la masa de la nave espacial es la masa del agujero negro. Supongamos que estamos usando la luz en sí misma como nuestro propulsor (una unidad de fotones). Para tal situación F = P / c, entonces
[matemática] a = g = \ frac {P} {mc} = \ frac {1.190 \ veces 10 ^ {24} kg ^ 3 m / s ^ 2} {m ^ 3} [/ matemática]
m = 495 000 000 kg = 495 000 toneladas (¡muy cerca de la masa del Titanic!)
Nuevamente, esto no es una locura, por lo que uno podría imaginar una nave así (suponiendo nuevamente que uno podría hacer agujeros negros, lo que nuevamente no podemos). Eso sí, tendrás que usar constantemente esa cantidad de energía, lo que puede ser un poco desafiante … pero estoy seguro de que puedes pensar en algo que tenga que ver con la salida cuando quieras parar. O tal vez nunca lo hagas …
Deberá proporcionar aproximadamente 58 kg por hora de masa al agujero negro por cierto. Estoy seguro de que puedes pensar en algo con ese orden de magnitud de masa.
OK … ¿qué hay de ese blaster? ¿Qué tan pesado puede ser razonablemente? Bueno, pongamos la fuente de alimentación en una mochila de estilo cazafantasmas y digamos que podemos manejar una masa de 20 kg fácilmente (un paquete de 20 kg me ralentiza, pero puedo manejarlo, y nuestros tipos de venta de bláster están hechos de cosas más finas que I!) Con un agujero negro de 20 kg (más peso extra para contención, etc.) tenemos una potencia de salida de aproximadamente [matemáticas] 8.92 \ veces 10 ^ {29} W [/ matemáticas]
El SOL produce aproximadamente [matemáticas] 3.8 \ veces 10 ^ {26} [/ matemáticas] W de potencia … ¡así que esto es más de 2000 la potencia de salida de una estrella! Nuestro cadete espacial, y el planeta en el que se encuentran, y el sistema solar en el que se encuentran, están expandiendo rápidamente el plasma. ¡Esta no es una fuente de energía para uso personal!
Ahora, hay otras formas de obtener energía de un agujero negro. Kip Thorne analiza formas de usar un agujero negro giratorio como generador en su libro Black Holes and Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy, (Amazon US: Black Holes and Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy (Commonwealth Fund Book Program): Kip S. Thorne , Stephen Hawking: 8601420110649: Amazon.com: Libros) que recomiendo altamente como un libro entretenido y sólido que mira los agujeros negros.
TL / DR: Sorprendentemente, hay formas en que podría imaginarse utilizando un método de este tipo para extraer energía para una gran central eléctrica o una nave espacial. Si uno pudiera obtener o hacer un agujero negro, que literalmente no tenemos idea de cómo hacerlo. Pero como la potencia de salida aumenta a medida que disminuye la masa, esto no se puede usar para cosas más pequeñas.