Explicaré la aplicación, pero primero, sepa que en realidad su pregunta vaga en el ámbito de la física teórica. Hemos observado y estudiado el agujero negro usando varios métodos, y la teoría dice que si se cosecha, sería principalmente por requerimiento de energía. En la escala de Kardashev, la energía y su gestión es lo importante que nos permite evolucionar a la siguiente fase de la civilización. Entonces, lo que estoy discutiendo aquí es una construcción teórica, llamada planta de energía de agujero negro.
El concepto y las palabras no son mías.
Una planta de energía de agujero negro (BHPP) es algo que definiré aquí como una máquina que usa un agujero negro para convertir la masa en energía para un trabajo útil. Como tal, constituye el tercer tipo de poder de materia-energía (anteriormente “energía nuclear”) que los humanos han entretenido, los dos primeros son la fisión y la fusión. Dejando a un lado el hecho de que el nivel de avance tecnológico necesario para esto está mucho más allá de los humanos modernos, parece estar bien establecido que esto es posible (y quizás algún día inevitable) entre los físicos. Personalmente, siento que no entiendo la propuesta porque nadie realmente ha creado una imagen coherente de cómo funcionaría. Para mantener esto enfocado, aquí están mis preguntas objetivas:
- ¿Qué tan rápido van los fotones cuando son arrastrados por agujeros negros?
- ¿Qué puede suceder en el proceso de un magnetar que se derrumba en un agujero negro?
- ¿Qué pasaría si existiera un agujero negro del tamaño de una moneda en la superficie de la Tierra?
- ¿Por qué el campo gravitacional de un agujero negro se extiende fuera del horizonte de eventos?
- ¿Puede un agujero negro tragarse un universo?
Relacionado con la conversión en sí:
- ¿De qué mecanismo de liberación de energía estamos hablando? Las posibilidades incluyen la radiación de la acumulación de material, la radiación de Hawking, la conversión magnética de la energía rotacional y tal vez otras (EDITAR: la respuesta de Manishearth reveló que yo mismo no conozco las posibilidades). ¿Podemos descartar algunos de estos pragmáticamente? ¿Qué tan bien se entienden estos mecanismos? ¿Realmente tenemos la física / observaciones para respaldarlos, o todavía está a la vanguardia de la física?
- ¿Cómo se cosecharía la energía? Algunas posibilidades incluyen un ciclo térmico (como un ciclo de Rankine), conversión de radiación a electricidad (como fotovoltaica), corrientes inducidas magnéticamente y movimientos de carga. ¿Podrían las partículas de emisión tener una energía demasiado alta para aprovecharlas con materiales conocidos como parte de la estructura de la máquina? Eso ciertamente se aplicaría a la radiación de Hawking de pequeñas BH, ¿tienen otras opciones el problema de las emisiones excesivamente energéticas?
Relacionado con la aplicación:
- ¿Hay algo que podamos usar para cambiar la potencia de radiación de Hawking que no sea la masa BH? ¿Estaríamos bailando al filo de un cuchillo usando la radiación de Hawking como fuente de energía? Como debe saber, una evaporación de BH sería un evento cósmico bastante importante, y para obtener más energía, uno tendría que usar un BH más pequeño, que presenta un mayor riesgo de catástrofe. Este problema podría mitigarse mediante el uso de varios BH, por lo que se necesitaría un menor rendimiento de energía para cada uno, pero eso corre el riesgo de colisión de BH, que también es un evento catastrófico. ¿El giro, la carga o el potencial gravitacional local afectan la salida? ¿Hay alguna forma de que la radiación de Hawking sea un método razonablemente seguro de conversión de materia a energía (incluso para una civilización avanzada)?
- ¿Cuáles son los parámetros para la masa total y la producción de energía? Específicamente, ¿cuál sería la producción total de energía dividida por la masa, y cuál sería la eficiencia de conversión de masa a energía del nuevo material en caída? Para aumentar, he escuchado que números como el 30% del material que cae puede convertirse en energía y expulsarse al espacio en los polos … pero ¿podríamos cambiar y controlar eso? ¿Cómo se compararían los parámetros de un BHPP con nuestro sol y las actuales plantas de energía basadas en la Tierra?
