外星文明如何利用黑洞？格拉斯哥研究實驗室似乎有了答案
2020-06-24 腦洞玩家格拉斯哥研究實驗室首次通過實驗驗證了一種已有50年歷史的理論，該理論最初是關於外星文明如何利用黑洞產生能量的推測。
1969年，英國物理學家羅傑·彭羅斯（Roger Penrose）提出，可以通過將一個物體降低到黑洞的活動層（黑洞事件視界的外層）來產生能量，在該層中，一個物體的移動速度必須快於光速才能保持仍然。
彭羅斯（Penrose）預測，物體將在這個不尋常的空間區域中獲得負能量。通過將物體放下並分成兩部分，使得一半落入黑洞而另一半被回收，則後坐力將測量出負能量的損失，有效地，回收的另一半將從黑洞的旋轉中獲取能量。該過程要求的工程挑戰的規模是如此之大，但是，彭羅斯（Penrose）認為，只有非常先進的，也許是外來的文明才可以完成任務。
兩年後，另一位名叫Yakov Zel&39;dovich的想法自1971年以來一直只停留在理論領域，因為要進行實驗，他提出的金屬圓柱體至少需要每秒旋轉十億次，這是當前人類工程學極限的另一個不可克服的挑戰。
現在，來自格拉斯哥大學物理與天文學學院的研究人員終於找到了一種方法，可以通過實驗證明Penrose和Zel&39;dovich提出的光波扭曲的聲波扭曲。
這些扭曲的聲波被引向由泡沫盤製成的旋轉吸聲器。光碟後面的一組麥克風從揚聲器通過光碟時吸收了揚聲器的聲音，從而穩定地提高了旋轉速度。
為了知道Penrose和Zel'dovich的理論是正確的，團隊希望聽到的是聲波在碟片中傳播時頻率和振幅的明顯變化，這是由都卜勒效應引起的。
Marion Cromb，博士 該論文的主要作者是該大學物理與天文學學院的學生。馬裡恩說：「都卜勒效應的線性形式是大多數人所熟悉的，因為隨著救護車警笛的音高在接近聽眾時上升，而在駛向遠處時下降，這種現象就出現了。它似乎是由於聲音而上升的當救護車靠近時，海浪更頻繁地到達聽眾，而經過時則越來越少。
「旋轉都卜勒效應相似，但作用僅限於圓形空間。從旋轉表面的角度進行測量時，扭曲的聲波會改變音調。如果表面旋轉得足夠快，則聲頻可以起到某些作用非常奇怪-它可以從正頻率變為負頻率，並且這樣做會從表面旋轉中竊取一些能量。」
在研究人員的實驗過程中，隨著轉盤速度的提高，揚聲器發出的聲音的音調會下降，直到變得太低而無法聽到為止。然後，音高再次上升直到達到其先前的音高-但更大聲，振幅比來自揚聲器的原始聲音大30％。
馬裡恩補充說：「我們在實驗中聽到的是非同尋常的。發生的是，隨著自旋速度的增加，聲波的頻率正都卜勒頻移到零。當聲音再次恢復時，這是因為聲波已經從正頻率變為負頻率。這些負頻率波能夠從旋轉的泡沫圓盤中吸收一些能量，在此過程中變得更大-就像澤爾多維奇在1971年提出的那樣。」
論文的合著者之一，也是格拉斯哥大學物理與天文學學院的Daniele Faccio教授。Faccio教授補充說：「我們很高興能夠在理論提出半個世紀後就通過實驗驗證某些極其奇異的物理學。很奇怪的是，我們能夠確認一個具有半個世紀歷史的理論，這很奇怪。起源於我們在蘇格蘭西部的實驗室中的宇宙起源，但我們認為它將為科學探索開闢許多新途徑。我們熱切希望看到我們如何能夠研究對電磁波等不同源的影響，在不遠的將來。」
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