研究者チームは、ブラック ホールによってエネルギーが生成されるという数十年前の理論を検証したと主張しています。
グラスゴー大学の物理学と天文学部の科学者たちは、ロジャー ペンローズの 1969 年の研究の検証に着手しました。彼らは音波を使用して、「理論が最初に提案されてから半世紀後の非常に奇妙な物理学」を支持しようとしました.
英国の物理学者ペンローズは、ロケットなどの物体をブラック ホールに落とし、その物体を 2 つに分割することでエネルギーを生成できると理論付けました。半分はブラック ホールから脱出し、もう 1 つは後戻りできないポイント (「事象の地平線」) を過ぎて落下します。
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逃げる半分は、ブラック ホールから少量の回転エネルギーを盗みます。つまり、最終的に全体のエネルギーがわずかに多くなります。
彼は、エネルギーを蓄え、全世界に電力を供給するために使用できると理論付けましたが、ペンローズは、実験によってもたらされた工学的課題は、高度な、おそらくエイリアンの文明によってのみ実行できると述べました.
1971年、物理学者のヤコフ・ゼルドビッチは、回転する表面に投影されたねじれた光波で理論をテストできると提案しました。それをテストするには、回転する表面を少なくとも 1 秒間に 10 億回回転させる必要がありますが、これは工学上の制限により、まだ不可能です。
現在、グラスゴーの研究者は、音波を使用して効果を実験的に実証する方法をついに見つけました。これには、はるかに遅い回転面が必要です。
スピーカーのリングを使用して、研究者は回転するフォームディスクに向かって回転する音の波を送りました。ディスクの背面には 2 つのマイクが取り付けられており、音波がディスクを通過すると、回転ドップラー効果として知られる最大 30% まで音が増幅されることがわかりました。
この論文の筆頭著者であるマリオン クロンブ氏は次のように述べています。この現象は、救急車のサイレンのピッチがリスナーに近づくと高くなり、遠ざかると低くなるときに発生します。
「救急車が近づくにつれて音波がリスナーに届く頻度が高くなり、救急車が通過するにつれて頻度が低くなるため、上昇しているように見えます。」
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研究者は次のように付け加えています。ねじれた音波は、回転面の視点から測定するとピッチが変化します。
「表面が十分に速く回転すると、音の周波数は非常に奇妙なことをする可能性があります。正の周波数から負の周波数に変化し、表面の回転からエネルギーを奪う可能性があります。」
実験中、研究者は、音波が回転するディスクに当たると、音が聞こえなくなるまでピッチが低下することを発見しました。その後、通過すると、ピッチが再び上がり、音は元の音に比べて最大 30% 増幅されました。
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この論文の共著者である Daniele Faccio 教授は次のように述べています。
「ここスコットランド西部にある私たちの研究室で、半世紀前の宇宙起源の理論を確認できたと考えるのは奇妙ですが、科学的探査の多くの新しい道が開かれると考えています.
「私たちは、それが科学的探査の多くの新しい道を開くと考えています.近い将来、電磁波などのさまざまな発生源への影響を調査する方法を知りたいと思っています。」
読者 Q&A:光は音よりも速く伝わるのはなぜですか?
質問者:Toby Graham、Shrewsburyアインシュタインの特殊相対性理論によると、光の速度には独自のステータスがあります。それは、情報が場所から場所へ移動できる最大速度を表す、宇宙の基本的な特徴です。そのため、真空中を移動する光によって達成される 300,000km/s に匹敵するものはありません。特に、物質内の圧縮と膨張の波である音は、真空には存在しません。
とはいえ、光は透明な素材を通過することで遅くなる可能性があり、ガラスの場合は約 33% 遅くなります。それでも、音波の約 50,000 倍の速さでガラスを通過します。
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