用“扭曲”的声音,验证50年前的理论

2020-06-30 11:16:48 新闻来源:网络
  英国物理学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)提出,可以通过将一个物体放入黑洞的能量层来产生能量。能量层是黑洞视界的外层,如果一个物体想保持静止,它必须以比光速更快的速度移动。
  彭罗斯预言,物体会在这个不寻常的空间区域获得负能量。如果有人扔下一个物体,把它分成两半,一半落入黑洞,另一半被取回,这种反冲行为可以衡量负能量的损失,事实上,回收的那一半将从黑洞的旋转中获得能量。
  然而,这个过程是一个巨大的工程挑战,因此彭罗斯认为只有非常先进的文明(也许是外星文明)才有机会从黑洞中提取能量。
  两年后,另一位物理学家雅科夫·泽尔多维奇(Yakov zel'dovich)提出,这一理论可以通过更实际的实验来检验。他认为,如果一个金属圆柱体以适当的速度旋转,由于旋转多普勒效应的特殊现象,“扭曲”的光波将撞击圆柱体表面,最终被圆柱体旋转产生的附加能量反射。
  泽尔多维奇和他从旋转的圆柱体中获取能量的想法。
  图片来源:格拉斯哥大学
  大多数人可能都熟悉多普勒效应的“线性版本”。例如,当救护车接近你时,你会听到警报音升高,但当救护车离你很远时,警报音会下降。更具体地说,当声源(或光源)相对于观察者移动时,观察者接收到的声波(或光波)的频率发生变化。当光源向接收端移动时,光源的波长将变短,频率将升高;如果光源远离接收器,波长将变长,频率将降低。
  旋转多普勒效应类似,但仅限于圆形空间。当从旋转表面测量时,失真的声波会改变音调。如果表面旋转足够快,声波的频率会出现一些非常奇怪的现象。它可以从正频率变为负频率,这将从表面的旋转中获得一些能量。
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