O experimento prova a velha teoria de como os alienígenas podem usar buracos negros para obter energia
Os pesquisadores criam um dispositivo para testar uma teoria da física de 50 anos do famoso Roger Penrose.
Buraco negro Cygnus X-1.
Crédito: NASA / CXC / M.Weiss- Cientistas provam uma teoria da física de 50 anos de Roger Penrose.
- A teoria explica como a energia pode ser colhida de buracos negros por alienígenas avançados.
- Pesquisadores da Universidade de Glasgow distorceram as ondas sonoras para mostrar que o efeito que Penrose descreveu é real.
Uma teoria proposta há 50 anos para explicar como a energia pode ser colhida de um buraco negro foi verificada por um experimento. Cientistas da Universidade de Glasgow foram capazes de fornecer a primeira prova para uma ideia de 1969 do famoso físico britânico Roger Penrose , que previu que apenas uma civilização alienígena avançada seria capaz de obter energia no buraco negro ergosfera - a camada externa de seu horizonte de eventos.
Por que seriam necessários alienígenas para fazer isso? Penrose pensou que se você abaixar um objeto até a ergosfera, poderá produzir energia negativa. Mas para que isso funcione, o objeto teria que se mover mais rápido do que a velocidade da luz. Penrose imaginou um mecanismo que dividiria um objeto jogado no buraco negro em dois, com uma parte indo para o buraco enquanto a outra seria recuperada. Como explica o Comunicado de imprensa da Universidade de Glasgow, o recuo gerado por este processo resultaria na metade salva ganhando energia da rotação do buraco negro.
Claro, se isso parece complicado, realmente é e apenas uma civilização futurista de alta tecnologia estaria à altura do desafio, concluiu Penrose.
O que os cientistas conseguiram fazer agora foi testar essa ideia por meio de um experimento baseado na proposta de outro físico, Yakov Zel'dovich. Ele sugeriu em 1971 que a teoria de Penrose poderia ser provada usando ondas de luz 'torcidas', que criariam energia ao atingir um cilindro de metal giratório e utilizando o efeito Doppler rotacional.
Embora a abordagem de Zel'dovich também tenha se mostrado impraticável, os cientistas da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Glasgow criaram uma configuração de um pequeno anel de alto-falantes que distorcia as ondas sonoras de uma forma semelhante a como ele queria distorcer a luz. A vantagem é que as ondas sonoras precisam de uma superfície de rotação significativamente mais lenta em comparação com a luz.
Confira como os pesquisadores explicam seu trabalho
A equipe enviou ondas sonoras retorcidas em direção a um absorvedor de som giratório de um disco de espuma. Microfones posicionados na parte de trás do disco capturavam o som que passava dos alto-falantes através do disco, que girava cada vez mais rápido.
O que os cientistas descobriram foi que esse processo produziu mudanças claras na frequência e amplitude das ondas sonoras, cortesia do comportamento incomum do efeito Doppler, que normalmente descreve como, por exemplo, o tom de uma sirene de um veículo de emergência parece aumentar conforme se dirige em sua direção, mas cai quando se afasta. Isso acontece porque as ondas sonoras chegam até você com mais frequência quando a ambulância se aproxima, mas menos depois que ela passa.
O autor principal do artigo, Marion Cromb, um Ph.D. aluno da Escola de Física e Astronomia da Universidade, explicou que a rotação transforma esse efeito linear e puxa energia. “O efeito doppler rotacional é semelhante, mas o efeito está confinado a um espaço circular”, ressaltou. “As ondas sonoras retorcidas mudam de tom quando medidas do ponto de vista da superfície giratória. Se a superfície girar rápido o suficiente, a frequência do som pode fazer algo muito estranho - pode ir de uma frequência positiva para uma negativa e, ao fazer isso, roubar alguma energia da rotação da superfície. '
A configuração do experimento.
Crédito: Universidade de Glasgow
Os pesquisadores foram capazes de mostrar que conforme aumentavam a velocidade do disco giratório, o tom do som continuava caindo até desaparecer, depois voltou a aumentar para 30 por cento mais alto do que antes.
Marion chamou o que ouviram durante o experimento de 'extraordinário', acrescentando que 'as ondas de frequência negativa são capazes de tirar parte da energia do disco de espuma giratório, tornando-se mais alto no processo - exatamente como Zel'dovich propôs em 1971'.
Se os alienígenas estão usando essa abordagem para obter energia dos buracos negros é certamente difícil de determinar, mas os pesquisadores estão planejando investigar se esse efeito se estende a outras fontes, como ondas eletromagnéticas.
Confira seu novo artigo 'Amplificação de ondas de um corpo giratório' em Nature Physics.
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