Depende de qué tan grande sea el agujero negro. Si supera un cierto tamaño, podemos extraer energía a través del proceso de Penrose. Si está por debajo de ese tamaño, podemos extraer energía a través de la radiación de Hawking.
Los agujeros negros absorben la radiación cósmica de fondo de microondas y se hacen más grandes. Pero los agujeros negros también emiten radiación de Hawking y se encogen más pequeños. Por el momento, estos procesos se encuentran y se cancelan cuando el agujero negro tiene una masa de alrededor de [matemáticas] 10 ^ {22} [/ matemáticas] kilogramos. (A medida que el Universo envejece y el fondo cósmico se desplaza hacia el rojo aún más, proporcionará menos energía, por lo que los agujeros negros del futuro deberán ser más grandes para mantenerse constante).
Es seguro decir que ningún agujero negro moderno pesa tanto. Los agujeros negros se forjan en los crisoles épicos de las estrellas hipergigantes que se convierten en supernova, y el resultado es miles de millones de veces más pesado que el tamaño que estamos buscando. En otras palabras, para cualquier agujero negro que encontremos en la naturaleza, usaremos el proceso de Penrose en ellos.
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El proceso de Penrose implica disparar protones simplemente bordeando la ergosfera del agujero negro, con lo cual se degenera en dos protones, uno con momento negativo , el otro con mucho, mucho más impulso de lo que comenzó. El protón negativo cae en el agujero negro. El protón positivo se dispara hasta el infinito.
En el lado opuesto del agujero negro, puede recolectar el protón, arrojar su exceso de impulso a la electricidad y hacer un bucle para comenzar todo el proceso. Cuantos más protones dispares más allá de la ergosfera a la vez, mayor será tu producción de energía , pero la producción de energía es clara: este proceso puede convertir hasta ~ 25% de la masa del agujero negro en energía utilizable. Para un agujero de tamaño razonable, eso es casi [matemática] 10 ^ {48} [/ matemática] Julios de energía: diez mil veces la producción de energía del Sol durante toda su vida útil .
Pero eso es para agujeros negros grandes y naturales. ¿Qué pasa con los realmente pequeños?
La radiación de Hawking implica tomar un agujero negro muy pequeño y desviar la energía que emite. El proceso de la radiación de Hawking no se entiende bien a nivel local, por lo que no me molestaré en explicarlo y fallar. Baste decir que un agujero negro suficientemente pequeño brillará intensamente, principalmente emitiendo fotones, y podemos recolectar esa energía y convertirla en trabajo. Si se está volviendo demasiado pequeño, podemos tirar un poco de basura y mantener el ciclo. ¡Fácil!
Los agujeros negros naturales no son lo suficientemente pequeños. No por un factor de miles de millones. Pueden existir agujeros negros primordiales, nacidos justo después del Big Bang, pero no serían muy comunes, y tendríamos bastante tiempo tratando de encontrarlos y traerlos aquí.
También podríamos intentar forjar nuestros propios microagujeros: algunos modelos de gravedad cuántica predicen que los agujeros negros no se evaporan por completo, sino que generan pequeños “agujeros de reliquia”. Actúan como agujeros negros pero no emiten radiación de Hawking a menos que hayan sido alimentados. ¡Tal fuente de energía revolucionaría el mundo! ¡Es como la aniquilación, pero sin la necesidad de antimateria! ¡Solo arroja algunas partículas no deseadas y observa cómo se convierten en energía útil ante tus propios ojos! Y el agujero de la reliquia no se agota en el proceso. Es el catalizador perfecto.
He escrito algunas posibilidades bastante fantasiosas aquí. Todos son posibles, pero nuestras habilidades de ingeniería, y francamente, nuestras necesidades, están lejos de estar a la altura. Tenemos un largo camino por recorrer antes de darnos cuenta de cualquiera de esta tecnología. Pero si lo hacemos, seremos como dioses.
