En un avance científico reciente, los investigadores han propuesto una forma de explotar los agujeros negros de Schwarzschild como fuentes de energía recargables, lo que podría revolucionar nuestra comprensión y aplicación de los fenómenos astrofísicos en el campo de la ciencia energética.

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El periódico, actualmente está alojado en arXiv Su publicación está prevista para hoy en la revista. Revisión física dpresenta un concepto mediante el cual hasta el 25% de la masa de un agujero negro de Schwarzschild se puede convertir en energía eléctrica, un gran salto en el campo de la astrofísica de alta energía y las tecnologías de conversión de energía.

Un agujero negro de Schwarzschild, una solución a las ecuaciones de campo de Einstein en relatividad general, representa una región extrema del espacio-tiempo de la que la gravedad es tan intensa que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Este artículo aprovecha las fuertes fuerzas gravitacionales de estos agujeros negros para proponer un modelo teórico para la extracción y conversión de energía. El estudio profundiza en la compleja física de los agujeros negros, explorando cómo estos cuerpos celestes, tradicionalmente vistos como meros sumideros de energía, pueden reinventarse como poderosas fuentes de energía.

Al detallar la función del agujero negro como batería recargable, la investigación se centra en parámetros clave como la resistencia interna, la eficiencia de la descarga, la potencia máxima de salida, el ciclo de vida y la cantidad total de energía extraíble. Este enfoque no sólo es innovador en su aplicación, sino que también es coherente con las leyes bien establecidas de la termodinámica de los agujeros negros, destacando en particular cómo el proceso de desgasificación se adhiere a la segunda ley de la termodinámica.

El artículo también amplía su exploración para incluir el concepto de un agujero negro que actúa como un reactor nuclear. Proporciona un proceso de reacción nuclear eficaz, en el que la interacción de las partículas alfa (núcleos de helio) con el agujero negro conduce a la generación de positrones, junto con el propio agujero negro. Este proceso, según los investigadores, puede convertir el 25% de la masa de las partículas alfa en energía cinética de positrones, amplificando enormemente la producción de energía en comparación con los procesos de desintegración normales. Este mecanismo no sólo confirma la posibilidad de producir alta energía, sino que también sugiere un método de amplificación de energía inexplorado anteriormente.

Un aspecto interesante de este estudio es su impacto en la materia oscura, especialmente el papel de los pequeños agujeros negros primordiales, que se supone que son un componente importante de la materia oscura. La investigación postula que esta materia oscura de los agujeros negros puede aprovecharse como reactores, proporcionando una nueva perspectiva sobre la interacción entre los fenómenos astrofísicos y las soluciones energéticas prácticas.

Destacan especialmente las metodologías propuestas para recargar los agujeros negros de Schwarzschild con pequeñas cantidades de carga y convertirlas en energía eléctrica. El estudio implica convertir una parte importante de la masa de entrada en energía eléctrica mediante procesos que son coherentes con los principios básicos de la física y que, al mismo tiempo, son teóricamente posibles.

En conclusión, esta investigación no sólo desafía nuestra comprensión tradicional de los agujeros negros, sino que también abre nuevos horizontes en la energía. Al teorizar sobre el uso de los agujeros negros de Schwarzschild como baterías eficientes y potentes reactores nucleares, allana el camino para posibles aplicaciones futuras en el suministro de energía. Esta combinación de astrofísica teórica con el uso práctico de la energía ofrece una visión de una era apasionante de soluciones energéticas a escala cósmica, donde los secretos del universo podrían ser clave para abordar algunos de los desafíos energéticos más apremiantes de la Tierra.

fuente:

Mayo, Z.-F. y Yang, R.-Q. (2023) Utilizando agujeros negros como baterías recargables y reactores nucleares, arXiv.org. En línea en: https://arxiv.org/abs/2210.10587 (Consulta: 29 de noviembre de 2023).

Revisión física D – Artículo aceptado: Los agujeros negros son como baterías recargables y reactores nucleares. En línea en: https://journals.aps.org/prd/accepted/9107fY1fSd013882195a99221344256f7a7e8b20d#

(Consulta: 29 de noviembre de 2023).