Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Mohli by sme využívať miniatúrne čierne diery ako zdroj elektriny?

VEDA NA DOSAH

Podľa teórie čínskych fyzikov by mohli slúžiť ako nabíjateľné batérie alebo jadrové reaktory.

Čierna diera. Zdroj: iStockphoto.com

Čierna diera. Zdroj: iStockphoto.com

Čiernym dieram nič neunikne, no v priebehu desaťročí výskumníci prišli na spôsoby, ako by sme pre zmenu mohli z nich dostať niečo my. Dvojica čínskych fyzikov z Tianjin University v Číne vypracovala teóriu, podľa ktorej by sme vedeli malé čierne diery využiť na zdroj energie a použiť ich v podobe batérií alebo jadrových reaktorov.

Neutrálne čierne diery

Podľa vedcov Zhan-Feng Mai a Run-Qiu Yang a ich ambicióznej teórie by nám mohli čierne diery dodávať energiu v rozsahu gigaelektrónvoltov. Dvojica využila na svoje výpočty Schwarzschildove čierne diery – nerotujú, majú guľový tvar a nemajú elektrický náboj ani moment hybnosti. Čierne diery môžu mať statické elektrické pole. Ak na ne teda pustíte nabité častice, zrazu získate vlastnosti potrebné pre batérie.

V tomto prípade išlo zároveň aj o primordiálnu čiernu dieru, ktorej existencia je zatiaľ čisto teoretická. Pokiaľ existuje, mala by vraj vznikať v dynamickej hmote v miestach s vysokou hustotou bezprostredne po veľkom tresku.

Ako by to malo celé fungovať?

Tím si predstavil čiernu dieru v dutine, do ktorej by bolo možné vložiť elektrický náboj a potom ho získať pomalým kontrolovateľným spôsobom. Táto teoretická čierna batéria by mohla premeniť až 25 percent svojej hmoty na elektrickú energiu. Na porovnanie možno uviesť, že väčšina komerčne dostupných solárnych panelov má účinnosť pod 23 percent.

Veľkosť čiernej diery by musela byť podobná atómu a hmotnosť by sa pohybovala niekde medzi 1015 až 1018 kilogramami. Celý systém by bol veľmi kompaktný. Takže sa ľahko zmestí do mobilného telefónu, ak máte schopnosť zdvihnúť niečo s hmotnosťou asteroidu.

Čierna diera s efektom gravitačnej šošovky pred jasnými hviezdami. Zdroj: iStockphoto.com

Čierna diera s efektom gravitačnej šošovky pred jasnými hviezdami. Zdroj: iStockphoto.com

Tím ukázal, že je možné úplne nabiť a úplne vybiť takúto batériu bez porušenia akýchkoľvek zákonov o čiernych dierach, ale nejde o večný systém. Keď sa čierna diera po každom cykle zväčší, nakoniec dosiahne obmedzujúcu veľkosť a nebude fungovať.

Batéria nie je jedinou možnosťou, ako vyrobiť energiu z čiernej diery s vysokou účinnosťou. Mohla by fungovať i ako jadrový reaktor. Podľa výpočtov by sa v blízkosti malej čiernej diery mohlo premieňať 25 percent hmoty alfa častíc na kinetickú energiu pozitrónov. Tento proces by vraj mohol až stonásobne zosilniť dostupnú kinetickú energiu z bežného rádioaktívneho rozpadu.

V skutočnosti takéto niečo nevieme otestovať. Aj keby sme s istotou vedeli, že vo vesmíre takéto čierne diery existujú, nemohli by sme ísť len tak chytiť prvotnú čiernu dieru a ovládnuť ju. Analýza však otvára zaujímavé podnety na zamyslenie.

Zdroj: iflscience, Sciencealert

(JM)

CENTRUM VEDECKO-TECHNICKÝCH INFORMÁCIÍ SR Ministerstvo školstva, výskumu, vývoja a mládeže Slovenskej republiky