Tome dos masas que están muy separadas. La energía de masa total de este sistema de dos masas es solo la suma de las dos masas.
Ahora déjelos moverse. Bajo su gravedad mutua, los dos se acercarán y acelerarán. ¡Ahora la energía de masa total de este sistema es la suma de las dos masas más su energía cinética! ¿De dónde vino la energía de masa extra? Por qué, es de la energía potencial negativa del campo gravitacional.
Pero ahora inserte en el sistema alguna maquinaria que convierta la energía cinética de las dos masas en otra cosa, ralentizándolas. Entonces, al final, sacaste algo de energía del sistema y te quedaron dos masas muy cerca una de la otra. La energía de masa total de este sistema de dos masas debe ser menor que la suma de las dos masas ya que sacaste algo de energía útil. La diferencia es la energía potencial gravitacional negativa.
- ¿El agujero de gusano y el agujero negro son iguales?
- He leído que los agujeros negros oscilan a una velocidad cercana a la velocidad de la luz. ¿Podríamos usar un agujero negro para viajar tan rápido?
- Relativamente hablando, ¿por qué no podemos enviar una nave espacial con combustible y alimentos en un viaje de 80 años para acercarnos lo más posible a un agujero negro para poder verlo y confirmar que existen?
- Si la gravedad es tan grande con respecto a los agujeros negros, ¿cómo están orbitando y no cayendo las estrellas alrededor de Sagitario A?
- ¿Cómo es el agujero negro en la Vía Láctea responsable de nuestra existencia?
Cómo sacar el exceso de energía depende de usted. Quizás atas las masas a un mecanismo de relojería. Tal vez le das a las dos masas una carga eléctrica y dejas que irradien ondas electromagnéticas. O quizás elijas el método más ineficiente posible y dejas que irradien energía cinética en forma de ondas gravitacionales.
¿Cuán ineficiente? La Tierra, girando alrededor del Sol, irradia ondas gravitacionales … su poder radiativo es de unos cientos de vatios. ¡Unos cientos de vatios! ¡A ese ritmo, la masa total del sistema Tierra-Sol disminuye en menos de 150 gramos cada millón de años!
Pero cuando sus dos masas son dos agujeros negros de 30 masas solares, que orbitan entre sí casi a la velocidad de la luz y casi se tocan, las ondas gravitacionales de repente se convierten en un mecanismo muy eficiente para desacelerarlas, convirtiendo una enorme cantidad de energía cinética en gravitacional radiación. Y esa energía cinética se “tomó prestada” del campo gravitacional mismo, cuya energía se volvió negativa como resultado.
En resumen: comenzamos con masas estacionarias distantes y una energía de campo gravitacional insignificante. A medida que las masas caen y se aceleran, se toma mucha energía cinética a expensas de la energía del campo gravitacional, que se vuelve negativa. Finalmente, algún proceso ralentiza las masas e irradia la energía cinética en alguna otra forma, como las ondas gravitacionales.
