Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Суперсила - Девис П.

Девис П. Суперсила — М.: Мир, 1989. — 272 c.
ISBN 5-03-000546
Скачать (прямая ссылка): supersila1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 120 121 122 123 124 125 < 126 > 127 128 129 130 131 132 .. 136 >> Следующая

стенки. Однако это свойство, позволяющее ящику удерживать собственное
излучение, в то же время экранирует его от излучения Хокинга.
Следовательно, по мере опускания ящик как бы вырезает полость в
окутывающем черную дыру облаке теплового излучения, так что "вытесненное"
излучение выталкивает ящик вЕерх, подобно тому как вытесненная вода
поддерживает судно на плаву. Архимед, наверное, перевернулся бы в гробу,
узнав, что здесь действует его знаменитый принцип.
Учет выталкивающей, или архимедовой силы, действие которой испытывает
ящик, изменяет всю картину взаимоотношений между энергией и энтропией,
поскольку эффективный вес ящика по мере его снижения уменьшается, а
следовательно, уменьшается и работа, производимая при выпускании
содержимого ящика в черную дыру. Отсюда следует, что при открывании ящика
"недостаток" энергии будет не столь Еелик, как предпола-
252
Суперсила
галось ранее. Более того, когда ящик опустится достаточно низко,
температура окружающего его облака может полностью нейтрализовать вес
содержимого ящика. Опускание ящика ниже точки нейтрализации не дает
выигрыша в энергии. Если открыть ящик в точке нейтрализации и принести
его содержимое "в жертву" черной дыре, то добавка к энергии черной дыры
окажется минимальной. Унру и Уолд показали, что учет этих эффектов
"спасает" второй закон термодинамики - по существу, благодаря им дефицит
энергии содержимого ящика по мере снижения ограничивается сверху.
Очень интересная возможность возникает, когда ящик опускается ниже
точки нейтрализации. Возрастающая выталкивающая сила достигает в конце
концов величины, при которой она полностью уравновесит вес ящика; тогда
можно перерезать канат и ящик будет сам по себе плавать в окружающей
черную дыру тепловой ванне.
Еще более поразительная возможность открывается, если пустой ящик
опустить до точки нейтрализации и затем открыть. Ящик мгновенно
заполнится высокотемпературным излучением из теплового облака,
окружающего черную дыру; эту тепловую энергию можно извлечь и
использовать. Таким образом, мы буквально "черпали" бы энергию из черной
дыры (рис. 31).
Описанное явление выглядело бы совершенно парадоксальным, если бы не
понятие "отрицательной квантовой энергии", поскольку энергия должна
браться из самой черной дыры; однако ничто - в том числе и энергия - не
может по определению покидать черную дыру. Можно показать, что
заполнившая ящик энергия заимствована не непосредственно у черной дыры, а
возникнет за счет "впрыскивания" отрицательной энергии. Приток
отрицательной энергии заставляет черную дыру немного уменьшиться в
размерах, компенсировав тем самым энергию внутри ящика. Разумеется, запас
"топлива" черной дыры может вскоре восполниться за счет соответствующего
количества ненужной массы. Таким образом, в принципе мы получаем
устройство, способное перерабатывать любое ненужное вещество в тепловую
энергию.
Никто, конечно, не думает, что открытие Унру - Уолда решит мировые
энергетические проблемы или что оно хоть отдаленно соответствует
действительности. Весь мысленный эксперимент с ящиком на канате - не
более чем фантазия, предназначенная для проверки справедливости
физических законов. Но это не лишает эксперимент его значения. Если бы
основополагающие принципы термодинамики, квантовой теории и гравитации
были несовместимы (даже в воображаемой ситуации), нам пришлось бы
отказаться по крайней мере от одного из них. Тот факт, что даже в столь
необычных условиях обеспечивается согласованность
Существует ли "космический план"?
253
т
Рис. 31. Добыча энергии из черной дыры. Пустой ящик опускается к
поверхности черной дыры. Затем он открывается и заполняется интенсивным
тепловым излучением черной дыры. После этого ящик удаляется, а тепловая
энергия исполь-еуется. Добытая энергия оплачивается потоком отрицательной
энергии, излучаемой отражающей нижней поверхностью ящика в черную дыру.
При этом энергия черной дыры (а тем самым ее масса и размеры)
уменьшается. Таким образом осуществляется эффективная добыча энергии,
содержащейся в черной дыре в виде ее массы.
этих принципов, дает нам обоснованную уверенность в универсаль* ности
фундаментальных законов.
Анализ этого мысленного эксперимента показывает, что в случае черной
дыры сводятся воедино три весьма разных раздела физики: гравитация,
вследствие которой появляется сама черная дыра; квантовая механика,
благодаря которой черная дыра начи* нает "светиться" и испускать тепловое
излучение и, наконец, термодинамика, регулирующая обмен энергией между
черной дырой и ее окружением. На первый взгляд кажется, что здесь имеет
место конфликт (в частности, нарушается второй закон термодинамики). В
действительности оказывается, что это не так, но лишь при учете квантовой
физики. Эти три раздела физики оказывают друг другу взаимную поддержку
даже в случае столь необычных систем, как черные дыры. Более того,
взаимная согласованность этих трех столь отличающихся между собой раз*
Предыдущая << 1 .. 120 121 122 123 124 125 < 126 > 127 128 129 130 131 132 .. 136 >> Следующая