无尽能量的圣杯：收集黑洞
一年前，众议院代表，民主党众议员，纽约州众议员亚历山大·奥卡西奥·科尔特斯和马萨诸塞州州议员爱德华·马基提出了“绿色新政”，这是一项不具约束力的国会决议，提出了一项通过解决气候变化问题的宏伟计划，以100％通过清洁，可再生和零排放能源来满足美国的电力需求。尽管清洁能源实现的未来仍不确定，但大多数美国人一直在同一页上阅读有关需要做什么的内容：在未来二十年内部大幅减少该国对化石燃料的依赖对降低温室气体排放总量（温室气体排放和解决气候变化问题，美国十分之六的成年人说，他们将支持实现这一能源目标的政策。
值得庆幸的是，数十年来，科学家们一直在研究替代能源解决方案，例如风能和太阳能，其中包括鲜为人知的能源，这些能源似乎有些不寻常，甚至是完全荒谬和不现实的。
您可以增加从黑洞到后一类的能量收集。
五十年前，英国数学物理学家罗杰·彭罗斯，提出了一个看似荒诞的想法，一个陌生的社会（或未来的人类）可从旋转的黑洞通过删除的对象，只是其势力范围也自那时以来，没有人能够验证这个看似奇怪的想法的可行-直到现在。
半个世纪之后，研究人员终于证明了彭罗斯先生确实是个大人物。
彭罗斯过程:
自从1971年发现第一个天文学家以来，黑洞就一直吸引着天体物理学家的想象。毕竟，它们是外太空中最奇怪，最迷人的物体。
黑洞代表恒星生命周期的终结阶段，其质量如此之大，以至于一旦超新星消失，其核心将无法再承受其自身的引力，而完全塌陷成一个奇点-一个无限密度的单一一维点。这种奇异性位于一个称为事件视界的区域内，在该区域，黑洞周围的引力如此之强，甚至光速也不可能实现逃逸速度。
早在1969年，罗杰·彭罗斯（罗杰·彭罗斯）提出，如果一个物体分裂为两个，并且分成掉入黑洞，则与原始物体分开，另一部分可以以更多的能量被回收，因为它失去了负能量-基本上说负数减号加号！
两年后，俄罗斯物理学家Yakov Zel'dovich改变了这个想法，转化为其他可以在地球上测试的旋转系统。泽尔多维奇数预测，从旋转的金属圆柱体反射的具有角动量的波（也称为“扭曲波”）将被放大。圆柱体将这些扭曲的波旋转多普勒频移，即它们的频率根据旋转速度而变化。这线性多普勒频移，在该线性多普勒频移中，警笛的音高转化速度的过去而变化。
如果Zel'dovich的圆柱体旋转得足够快，就会发生非常奇怪的事情。多普勒频移为负。这些负频率波在我们看来就像是正常的正频率波。 ，，这改变了波浪与圆柱相互作用的方式。金属通常吸收波。但是，当多普勒频率变成负数时，吸收变得放大，并且反射波比进入时的反射波具有更多的能量。就像彭罗斯的外星人和旋转的黑洞一样，扭曲波从旋转的吸收圆柱体中吸收了能量。
Zel'dovich最初的建议只有一个问题：旋转圆柱体的速度必须至少为每秒10亿转-远远超过了我们在机械上无法实现的目标，而没有离心碎片将整个物体撕裂。
因此，没有任何方法可以对理论进行物理验证-直到格拉斯哥大学苏格兰物理与天文学学院的一组物理学家出现了。他们基于Zel'dovich的工作设计了一个实验，但使用声波代替了光波。声波的速度比光波慢一百万倍，这意味着旋转的盘片旋转的速度几乎不需要那么快。
他们的实验由一个扬声器环组成，以约会声波扭曲，改为Zel'dovich实验中的扭曲光。由泡沫盘制成的旋转吸声器旋转的黑洞，当声波撞击黑洞时，其旋转速度会加快。他们使用扬声器环在光盘的另一侧产生扭曲的声波，然后将其指向旋转的吸声器，变成麦克风放置在也会旋转的泡沫后面，以测量通过光盘时通过光盘的多普勒频移波旋转。通过旋转速度的增加，它们可以播放麦克风记录的声音。
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结果令人惊奇。通过光盘旋转的速度，击中麦克风的声音的音调降低，直到听不到为止，然后又开始上升回到原始音调-但比扬声器发出的声音大30％。本质上，声波从旋转的磁盘中吸收了更多的能量。
您实际听到的是多普勒移至零的扭曲波的频率，该频率变得太低而无法听到，然后通过负频率的增加再次变大。
如果分辨率扭曲波的声音信号的幅度，您会注意到在多普勒频率从正值转换负值之后，声音明显更大。换句话说，当吸收体旋转时，负频率波的幅度会更大，
红色阴影区域是波浪从吸收体的旋转能中吸收能量的区域。这种惊人的放大效果是Penrose提出的从黑洞中提取能量的转换的核心，并且可以指导新的实验向电磁波甚至是量子变量的方向放大。
显然，该实验并没有明确证实彭罗斯的能量提取想法实际上可以用于黑洞。相反，它证明了似乎与直觉相反的东西：将波频率从正向改变为负实际上会导致波获得而不是损失能量。
从如此旋转，黑斯哥大学物理与天文学学院的最新实验还是提供了一个很好的概念证明，可以为科学探索开辟新的令人兴奋的途径。
