ПРОСТЕЙШАЯ МАШИНА

Для наглядности представим себе полуфантастическую картину. Черная дыра, скажем с массой с 10 масс Солнца и радиусом около 30 км, окружена искусственной сферой на достаточно большом расстоянии млн. км), где поле тяготения уже слабо, с тем чтобы на поверхности этой сферы ускорение силы тяжести было невелико и могла существовать цивилизация.

Самый простой способ использования гигантского поля тяготения черной дыры заключается в следующем.

Будем опускать в черную дыру какой-либо груз массой закрепленный на прочном канате. Считаем для простоты, что канат имеет пренебрежимо малую массу. Второй конец каната намотан на вал маховика. Груз, опускаясь к черной дыре, будет раскручивать маховик. Энергию маховика можно использовать для работы динамомашины или аккумулировать любым другим способом (растягивая пружины и т. д.).

Пусть для простоты черная дыра не вращается. Тогда при медленном опускании груза до радиуса выделится энергия, равная

Если мы опустим груз вплотную к горизонту событий то выделится энергия Таким образом, при этом будет выделена практически вся внутренняя энергия груза, которая по формуле Эйнштейна и есть Стопроцентное извлечение энергии из массы Никакие термоядерные источники энергии не могут сравниться с подобной машиной! Так, при превращении водорода в гелий в будущих управляемых термоядерных реакциях выделяемая энергия не превышает одного процента от

Если сравнивать нашу машину с более привычными источниками энергии, то можно сказать, что при опускании груза выделяется столько же энергии, сколько дает падение 100 млн. воды с плотины высотой 100 м. Заметим теперь следующее. Если мы медленно опускаем груз почти к самой дыре, то сила тяготения действующая на груз, стремится к бесконечности Груз будет

тянуть за прикрепленный к нему конец каната с неограниченно возрастающей силой и, как бы ни был прочен канат, в конце концов оборвет его и упадет в черную дыру.

Весьма любопытно, что сила, необходимая для удержания груза от падения, которая прикладывается к другому концу каната на кашей искусственной сфере вдали от черной дыры, вовсе не стремится к бесконечности даже на последних этапах опускания. Она равна т. е. такая же, как и в теории Ньютона. Тот факт, что силы, действующие в покое на разные концы каната, разные (одна из них даже бесконечная, а вторая конечная), связан с фактом замедления времени в поле тяготения и с замиранием его бега на горизонте (с точки зрения далекого наблюдателя).

Но груз, опущенный к горизонту событий, необходимо оборвет канат и упадет в черную дыру.

Подчеркнем, что весь наш процесс не изменяет энергии черной дыры. Масса черной дыры (а значит, и ее Энергия) не меняется при этом вовсе, несмотря на то, что груз в нее упал. Дело в том, что вся внутренняя энергия груза, а значит, и его масса переданы на сферу и используются цивилизацией в виде электроэнергии или другом виде. Гравитационное поле черной дыры служило тут своеобразным катализатором для стопроцентного использования внутренней энергии спускаемого груза.

Заметим в заключение, чтобы избежать недоразумений, что если бы тело просто упало в черную дыру, не будучи закреплено канатом, то масса черной дыры, конечно, увеличилась на величину, привнесенную падающим телом. При этом, однако, мы никак не используем ту кинетическую энергию, которую приобретает падающее тело. Эта энергия оказывается погребенной в черной дыре. Правда, при таком падении некоторая энергия все же уносится в виде гравитационных волн, но об этом мы поговорим в следующем разделе.