科学者たちは、ブラックホールからエネルギーを取り出せるかどうかを長い間考えてきました。 「ペンローズ プロセス」と呼ばれる 1 つの可能性は、「エルゴスフィア」を利用します。これは、回転するブラック ホールの事象の地平線のすぐ上のボリュームであり、時空自体が途方もない回転とともに引きずられます。
エルゴスフィアの物理学は、事象の地平線に近づいている質量が 2 つに分割され、一方がブラック ホールに落ちた場合、もう一方のピースが最初よりも多くのエネルギーを持ってエルゴスフィアを出る可能性があることを示しています。ブラック ホールは基本的に、その角運動量の一部をこの質量に寄付することで、そのエネルギーを増加させます。
最近の提案は、エルゴスフィアの磁力線を壊して再結合することにより、このプロセスからエネルギーを利用できるというものです。これにより、落下する物質は自然に 2 つのプラズマ流に分割され、そのうちの 1 つがブラック ホールからエネルギー ブーストを受け取ります。
ペンローズプロセスは、「ホーキング放射」を生成する「仮想粒子」と呼ばれることもある粒子と反粒子のペアの1つにエネルギーを与えることもできます。これらの物質と反物質のペアは、時空の構造における微小な量子ゆらぎにより、絶えず生成および破壊されています。
「Blandford-Znajek プロセス」と呼ばれる別の可能性は、外部磁場を使用して、回転するブラック ホールの回転エネルギーを抽出します。ここでは、ブラック ホールは降着円盤の磁場の中で回転する巨大な導体のように機能しています。磁力線はブラックホールの周りを引きずられ、プラズマのジェットを反対方向に放出します。これは、「クエーサー」に見られるエネルギーの高いプラズマ ジェットを生成するプロセスであると考えられています。
これらの可能性に必要なエンジニアリングは現在の能力をはるかに超えていますが、物理学は、ブラック ホールからのエネルギー生成が 150% の効率に達する可能性があることを示唆しています。これは、現在地球で使用されているどのエネルギー生成方法よりもはるかに優れています。
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