【物理学】半世紀前に提唱された「ブラックホール発電」につながる理論「ペンローズ過程」が実証される [しじみ★]

**しじみ ★** · 2020/06/25(木) 20:15:57.00

約半世紀前にアイデアが提唱されたものの実現不可能だとされていたブラックホールを利用した発電方式「ペンローズ過程」につながる理論を、グラスゴー大学の研究チームが実証しました。

Amplification of waves from a rotating body | Nature Physics
https://www.nature.com/articles/s41567-020-0944-3

University of Glasgow - University news - ‘Twisted’ sound experiment helps confirm 50-year-old science theory
https://www.gla.ac.uk/news/headline_727690_en.html

Experiment confirms 50-year-old theory describing how an alien civilization could exploit a black hole
https://phys.org/news/2020-06-year-old-theory-alien-civilization-exploit.html

ペンローズ過程とは、「ブラックホールからエネルギーを取り出す」という仮想的方法です。この方法ではゴミをブラックホールに投入することによってエネルギーが得られると考えられており、ゴミ問題とエネルギー問題を一挙に解決できると目されていましたが、さまざまな技術的課題から「エイリアンにしか実現不可能」とまでいわれていました。

グラスゴー大学の研究チームが実証したのは、このペンローズ過程に関連した「ねじれた波を増幅する」というアイデアです。研究チームは、ペンローズ過程や今回行った実験についてわかりやすく解説したムービーを公開しています。

Amplification of twisted sound waves https://youtu.be/ES2VxhRAkUM

イギリスの科学者ロジャー・ペンローズは1969年に「自転するブラックホールからエネルギーを得る方法」を提唱しました。
この説では、負のエネルギーを持っているとされるブラックホールの外に位置する領域「エルゴ球」に容器に入れたゴミを投下するというもの。投下中にゴミだけをシュバルツシルト面(事象の地平面)に捨てて容器を回収した場合には、質量とエネルギーの等価性によってゴミの質量に応じたエネルギーを得られるとペンローズは考えました。しかしこの方法は光すらも吸い込むブラックホールから容器を取り出す方法が存在しないなどの技術的課題から、あくまで思考実験にとどまりました。
1971年、ペンローズのアイデアを引き継いだのがソビエト連邦の科学者ヤーコフ・ゼルドビッチです。ゼルドビッチはブラックホールではなく、高速で回転する金属柱に「ねじれた光波」をぶつければ、ねじれた光波は増幅されうるという説を発表しました。
この増幅効果は、救急車が近づく時にはサイレンの音が高く聞こえ、遠ざかる時には低く聞こえる「ドップラー効果」の回転版といえる現象によって生じます。
ゼルドビッチの思考実験では、回転する金属柱とねじれた光波が衝突した際に、通常はドップラー効果によってねじれた光波の周波数が低くなるところが、金属柱が十分な回転速度を持った場合にはねじれた光波の周波数が高くなると考えられました。

この発想は、ペンローズの「ブラックホールからエネルギーを取り出す」という考えに近いものです。
ゼルドビッチのアイデアは、「金属柱の回転数が秒間10億回転以上に達しなければならない」という問題点があったため、思考実験にとどまりました。しかし、今回研究チームは光波の代わりに音波を使ってゼルドビッチのアイデアを実証しました。
実験では、まずリング上にスピーカーを配置し、「ねじれた音波」を生成。
生成されたねじれた音波を、回転する吸音材に照射しました。この回転する吸音材が、ゼルドビッチの提唱した高速で回転する金属柱に相当します。
吸音材の回転速度を上げたところ、回転速度の上昇に応じてねじれた音波の周波数と振幅が高くなることが確認され、ゼルドビッチのアイデアが実証されました。振幅については、吸音材の回転数次第で元の波の30％も大きくなったとのこと。この増幅に使われたエネルギーは、回転する吸音材から得られたものだと研究チームは説明しています。

なお、実際の実験機材はこんな感じ。以下の画像では、画像中央部に吸音材、その後ろにスピーカーがリング上に配置されています。
論文の共著者であるグラスゴー大学のダニエル・ファッチョ教授は「理論が最初に提唱されてから半世紀後に、実験的な検証を達成できたことに感動しています。半世紀前の宇宙起源に関する理論を確認できたというのは奇妙な気がしますが、今回の実験は科学的探求に関して新たな可能性を切り開くものだと考えています」とコメントしています。

https://gigazine.net/news/20200624-prove-generate-energy-from-black-hole/

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 20:22:03.32

知ってた。

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 20:24:25.05

インターステラーで見た

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 20:28:27.98

謎の女子高生の正体は？ 45年前に撮影されたモノクロ写真がカッコよすぎる
http://updating.thinksnow.net/1588676176

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 20:30:45.31

ベンローズ先生　懐かしい

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 20:32:02.14

宇宙空間で回転している物体から、エネルギーをかすめ取る。
ブラックホールからエネルギーをかすめ取る。
何の話をしているのか、よくわからない。

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 20:33:05.77

これで縮退炉とかできるんですかね？

**名無しのひみつ**(東京MX) · 2020/06/25(木) 20:34:08.79

人類の夢、科学技術の夢！ステキだねー

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 20:36:52.18

ぶらっくほーるから発電できるってことはぶらっくほーるが明るくなるしぶらっくほーるじゃなくない？

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 20:38:42.97

無限の紐を吸い込ませ続ければ途中で発電機回し放題だぜ。

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 20:45:30.12

なるほどわからん。
とりあえずデロリアンに搭載はよ。

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 20:57:21.77

スタートレックではロミュラン星人が小型人工ブラックホールをエネルギー源にしていた。

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 21:01:23.33

>>3
これやね
運動の第3法則：前へ進むためには何かを後へ置いていかなければならない

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 21:04:32.50

ゴミにヒモをつけて自転車のペダルを回せばいけるだろ

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 21:27:34.76

リカチョンホール

枯れた身でもセルフ慈しむと怪しく摺動液状化？

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 21:35:19.73

宇宙には「プラスの時荷」と「マイナスの時荷」が存在している
両物質は、下図の時場を生み出している。
「我々の宇宙」と「他の宇宙」では「時ベクトル」の向きや大きさが
異なっている。

。。。という根も葉もない妄想

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 21:40:12.03

ロジャー・ペンローズ、懐かしい…

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 21:45:41.44

>>3
レインジャー2号！分離準備！！
ここで初めてアン・ハサウェイがほんとにうろたえる
感極まって俺も泣いた

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 21:54:10.84

位置エネルギー的には時間が永遠に引き延ばされる境界に達した時ゼロになるの？

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 22:01:41.72

ブラックホール発電所ができれば電力問題とごみ問題が同時に解決するかも

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 22:04:49.79

「ブラックホール周辺にこの装置を設置する方法がない」という問題点があったため、思考実験にとどまりました。

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 22:20:01.81

重力発電の発明者、鈴木重吉先生（草加市シルバー人材センター）を見直さねば。

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 22:20:54.53

ごめん、鈴木貞吉先生だった。

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 22:26:15.58

仮に発電出来たとしても、送電コストで割が合わないてオチか？

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 22:35:14.20

マイクロブラックホール活用の話じゃないのか？

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 22:46:53.95

そこへ行くのにどれだけのエネルギーを必要とするのかわかってるのかな

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 23:13:48.97

【画像】レジ袋有料化でエチエチ女さんが増加中ｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ
http://mlkoi.vasilevsky.org/cw74p5wr4840/16av00788h2.html

【画像】女さん、とんでもない理由でHするｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ

http://mlkoi.vasilevsky.org/64x6s68v/guj76g2ar00.html

**名無しのひみつ** · 2020/06/25(木) 23:18:26.56

>>18
直前のターズがアメリアには「さよなら」だったのに
クーパーには「向こうで会おう」でクーパーが「またな相棒」って言って
アメリアが「うん？」って表情するのがまた

**名無しのひみつ** · 2020/06/26(金) 00:13:09.18

８８歳なら問題ねーぞ
ブラックホールから電力取って味噌ｗ

**名無しのひみつ** · 2020/06/26(金) 00:26:27.15

>>1
ヒュッケバイン？

**名無しのひみつ** · 2020/06/26(金) 01:36:41.40

ペンローズやべえな

**名無しのひみつ** · 2020/06/26(金) 04:26:56.50

ホーキングのブラックホール蒸発説の
ヒントになった理論ね

**名無しのひみつ** · 2020/06/26(金) 10:30:16.15

エネルギー取り出すだけなら、スイングバイでも可能かと

**名無しのひみつ** · 2020/06/26(金) 10:42:48.34

>>3
ヒロインが板尾なやつかね？

**名無しのひみつ** · 2020/06/26(金) 16:47:26.70

実用化はいつ頃

**名無しのひみつ** · 2020/06/26(金) 19:36:26.96

>>19
相対位置による
落ちている物体からすれば境界は無い

**名無しのひみつ** · 2020/06/27(土) 13:48:17.78

■
大
回
転
魔
球
じ
ゃ
ん
■

**名無しのひみつ** · 2020/06/27(土) 14:05:58.81

>>35
1万年後くらい

**名無しのひみつ** · 2020/06/27(土) 14:40:21.11

ブラックホールに入る方より吹き出してるジェットを利用した方が現実的だな

**名無しのひみつ** · 2020/06/27(土) 18:34:39.92

>>38
あした天才が現れたら、今世紀中に使えるようになるかもしれん
量子力学だって、その成果はどの家庭にも一台はあるんだしな

**名無しのひみつ** · 2020/06/27(土) 20:40:01.89

皇帝の新しい心

**名無しのひみつ** · 2020/06/27(土) 20:44:47.13

まさかこれが地球崩壊につながるとはなぁ
あっけない最後だった

**名無しのひみつ** · 2020/06/27(土) 23:27:57.84

>>40
ブラックホールまで移動するだけでどれだけかかると思ってる？
一番近いと言われているブラックホールが1120光年先だぞ

**名無しのひみつ** · 2020/07/11(土) 21:32:09.23

ブラックホールを作るためにはそれなりの質量の存在が必用だから
どうやって創ったら良いだろうな？
太陽系全部の物質を集めても足りないと思うよ