Физики успешно реализовали концепцию «черной дыры-бомбы». Это не вымысел из фантастических книг, а научный эксперимент. В статье мы расскажем, для чего понадобилось создавать подобную установку и насколько безопасны такие опыты.
Теоретические основы
Возможность извлечения энергии из черных дыр обсуждалась физиками-теоретиками на протяжении многих лет. Впервые эту идею выдвинул Роджер Пенроуз в 1969 году.
Согласно его гипотезе, частица, пролетающая вблизи вращающейся черной дыры (в области, известной как эргосфера), может получить колоссальное количество энергии. Этот эффект связан с тем, что черная дыра искажает и ускоряет пространство-время вокруг себя в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна.
Спустя всего два года советский физик Яков Зельдович показал, что подобное явление усиления энергии может происходить и в других системах, например, когда свет движется вокруг быстро вращающегося металлического цилиндра.
Развитие концепции Зельдовича
Зельдович развил свою идею: если окружить вращающийся цилиндр отражающей поверхностью (зеркалом), усиленная энергия будет многократно отражаться, создавая петлю положительной обратной связи. Это приведет к экспоненциальному нарастанию энергии, пока она не будет высвобождена либо не произойдет взрыв.
Эти принципы лежат в основе концепции «черной дыры-бомбы», которая теоретически способна генерировать энергию, сравнимую с мощностью взрыва сверхновой звезды. Удивительно, что для этого процесса не требуется внешний источник энергии; черная дыра или ее аналог могут усиливать даже мельчайшие колебания электромагнитного поля вакуума, по сути, создавая энергию «из ничего».
До недавнего времени эти идеи оставались чисто теоретическими. Однако группа исследователей сумела найти способ экспериментально продемонстрировать предсказанную Зельдовичем петлю обратной связи.
Безопасный эксперимент
К счастью, устройство, созданное в лаборатории, представляет собой исключительно безопасную демонстрационную модель. Оно не черпает энергию из настоящей черной дыры. Вместо этого установка усиливает магнитные поля, используя сложную систему, имитирующую оптические зеркала.
Во время тестовых испытаний установка, названная «черной дырой-бомбой», действительно продемонстрировала эффект нарастания энергии, приведший к своего рода «взрыву». Однако, как заверяют ученые, «ничего серьезного не произошло».
Профессор Даниэль Фаччо из Университета Глазго, один из соавторов исследования, уточнил, что это был скорее «хлопок», чем мощный взрыв. При этом он добавил, что если бы масштаб установки был больше, эффект был бы гораздо сильнее.
Лабораторная модель
В своей научной работе исследователи детально описали, как им удалось воспроизвести фундаментальные физические принципы, лежащие в основе теории. В экспериментальной версии вместо черной дыры использовался алюминиевый цилиндр диаметром 4 сантиметра, вращающийся внутри трех слоев металлических катушек.
В данной модели катушки играли роль зеркал, а магнитные поля выполняли функцию света, энергия которого усиливалась.
Результаты эксперимента
В ходе испытаний устройства ученые наблюдали, как слабые низкочастотные магнитные поля быстро нарастали, превращаясь в значительно более сильные сигналы.
Хотя лабораторная «черная дыра-бомба» по мощности несравнима с реальным космическим объектом, она выработала значительное количество энергии в масштабах установки.
Профессор Фаччо отметил: «Электрические компоненты в нашей установке буквально взрывались!»
Ученые категорически заявляют, что созданная модель не может быть использована как оружие. Идея создания «бомбы» на основе настоящей черной дыры в космосе представляется крайне маловероятной и относится скорее к области фантастики.
Дмитрий Верхов 
Максим Соколов