Чернодырный привод

[Проходящий Кот]

может быть лучше отдельную тему про чернодырный привод запилить?

Ну замутим.
Две проблемы для начал:
1. КАК СОЗДАВАТЬ ЧЕРНУЮ ДЫРУ С НУЛЯ.
2. КАК ЗАПИХИВАТЬ ТУДА ВЕЩЕСТВО, ЧТОБЫ ПОДДЕРЖИВАТЬ ЗАДАННУЮ МАССУ...
Пока ничего конкретного не предложено.
Для 2 пункта можно предложить искать решение в области акреционных дисков....
 

[Киянуш]

1. По созданию ЧД.
Черная дыра образуется в природе результате гравитационного сжатия массивного объекта.
Исскуственную ЧД думается можно создать разгоном микрочастиц до околосветовых скоростей, я так думаю что чем мельче по изначальной массе (покоя?) микрочастица тем проще разгонять ее, в итоге когда добавочная масса, связанная с околосветовой скоростью окажется станет настолько большой, что горизонт событий покроет место вероятного пребывания частицы, возникнет ЧД. Вечером попробую посчитать.

[Проходящий Кот]

Помнится, мне давно пришла идея использовать для этого Сферу Дайсона, но как при этом все не взорвется раньше времени.....

[Киянуш]

Rg=1,48E-27 * m
Радиус горизонта событий для тела? массой m=9,1E-31
Rg=9,1*1.48E-58 ~ 4.5E-58

То есть я так понимаю если нам нужна батарейка или поршень для привода ЧД, нужно задать его мощность, ну энергетику
Допустим 1 МДж, по массе это m=E/c^2=1.1E-11
Теоретически такую массу электрон будет иметь на скорости V=3E8*sqrt(1-1E-38)
Теперь с учетом дуализма (частица и волна), электрон с такой скоростью нужно завернуть в горизонт событий.

Будут идеи как это сделать?

[Проходящий Кот]

Минимальная масса Черной Дыры (по Хокингу) --- 10⁺⁹ кг

[serded]

Минимальная масса Черной Дыры (по Хокингу) --- 10+9 кг

А у Планка 10−5 г

[gans2]

Минимальная масса Черной Дыры (по Хокингу) --- 10+9 кг

А у Планка 10−5 г

И сколько это электронов?

[Киянуш]

Вы не поверите, это может быть по прежнему один электрон, летящий почти со скоростью света, но кажется, имея дело с 10Е+9 кг можно столкнуться с проблемами в разгонной системе. А почему две разные оценки? По Планку и Хокингу? Что произойдет с ЧД меньших масс?

[gans2]

Вы не поверите, это может быть по прежнему один электрон, летящий почти со скоростью света, но кажется, имея дело с 10Е+9 кг можно столкнуться с проблемами в разгонной системе. А почему две разные оценки? По Планку и Хокингу? Что произойдет с ЧД меньших масс?

Они испаряются по Хокингу. ЧД для целей добычи энергии предполагалось находить , а не создавать. Это такой сильно плохой аккумулятор. Хуже антивещества.

[Киянуш]

Интересно чем он так плох этот аккумулятор. А испарение по Хокингу? Там вроде дело в особом состоянии вакуума, около горизонта событий, в результате рождаются частицы-волны, уносящие массу-энергию. И как то странно будет если 1Е9 испарятся сразу, это же взрыв?
Попробую поискать расчеты Хокинга.

По поводу найденных природных ЧД, они наверное огромны, и для использования в двигателе громоздки. Но можно попробовать посчитать.
Какая ближайшая к нам известная ЧД?

[Дрюша]

Теперь с учетом дуализма (частица и волна), электрон с такой скоростью нужно завернуть в горизонт событий.

Будут идеи как это сделать?

Очень просто. Но прежде всего нужно твёрдо уяснить себе, что те частицы, из которых будет делаться ЧД (для первой "затравки" хотя бы) должны быть бозонами. Почему бозоны? Да потому что фермионы не любят друг друга и препятствуют тому, чтобы их собирали в одном месте. Ну, то есть, собраться-то в одном месте они, конечно, могут, но только в разных состояниях (включая ориентацию спина). А поскольку мношество возможных квантовых состояний - ограничено, они могут громоздиться друг на дружку только с повышением знергетического уровня. И у последних частиц "на самом верху" энергетического "воза" энергия должна быть - воистину чудовищной. Иначе будет вырожденный газ каких-то частиц (ну, хотя бы даже кварков всех типов)

То ли дело - бозоны (например, хотя бы фотоны). Они сами стремятся собраться в одном месте, и никак не препятствуют этому.

Я предлагаю сделать так. Взять шар из какого-нибудь вещества, которое может достаточно долго пребывать в метастабильном возбуждённом энергетическом уровне. Наверное, это должен быть уровень возбуждённого состояния атомного ядра, а не электронных оболочек: энергия возбуждения должна соответствовать гамма-кванту с такой длиной волны, которая соответствует размеру желаемого нами гравитационного радиуса.

Шар этот должен быть достаточно большим, так чтобы масса-энергия возбуждения (дефект массы за счёт энергетической накачки) соответствовала бы массе-энергии нашей будущей "чёрной дыры". Шар окружаем сферической зеркальной оболочкой, которая отражает излучение в интересующем нас диапазоне частот. Точность изготовления зеркала - не ниже четверть лямбды. Даём первую накачку и затравочный импульс (вспышку) нашего излучения, исходящую в точности из центра. Вспышка очень короткая, буквально 1-2 гребня волн (на самом деле можно несколько, раза в 3 больше т.к. наша будущая чёрная дыра исказит и сожмёт пространство так, что туда влезет больше, чем в неискривлённом пространстве-времени, так что годится даже 5-6 и даже 7 гребней  волн). Но всё равно получится очень тоненькая сферическая оболочка расширяющегося излучения. Проходя по толще знергетически накачанного вещества, этот импульс сметает на своём пути все фотоны, которые "прячутся" в возбуждённых атомных ядрах. Интенсивность импульса растёт как снежный ком. По сути, это - банальный лазер импульсного действия. В той внутренней области, где расширяющийся волновой фронт уже прошёл, даём вторую накачку, а из центра (где только что был наш источник-затравочник) - быстро тикАем. Его нужно освободить от затравочного источника, и от всего остального. Тем временем, импульс излучения доходит до зеркальной оболочки и отражается от неё внутрь (хотя бы частично). Зеркальная оболочка, конечно же, мгновенно испаряется и разлетается во все стороны, но своё дело она уже сделала. Хотя бы частично этот световой импульс отражён обратно, и продолжает двигаться теперь уже внутрь, сходящимся волновым фронтом, опять набирая мощь в лазерно-активной среде. Там уже поджидает энергия второй накачки. И снова энергия растёт как снежный ком. Это напоминает кумулятивный взрывной заряд, только вместо химического взрывчатого вещества возбуждённые атомные ядра отдают запасённые в них гамма-кванты. И вот, наконец, сферическая волновая оболочка сжимается и фокусируется в области, соответствующей её Rg. И появляется чёрненькая дырочка, целиком состоящая из света (вернее сказать, - гамма-излучения)

[Деми]

[Проходящий Кот]

Höðr, симпатичная идея. Хотя ее ценность как двигателя мне кажется (к сожалению) более чем сомнительной.
А вот рентгеновская линза…
В чем смысл?
Если ход лучей обратить?
В систему входят с разных сторон лучи рентгеновских лазеров. Тогда в фокусе концентрируется гигантская энергия.
Зачем?
Глядя на вашу схему сразу вспоминается идея создания миниатюрной черной дыры с помощью фокусировки в малом объеме излучения огромного количества лучей от рентгеновских лазеров.
А миниатюрная черная дыра, если нам повезет научить ее питать, открывает путь к настоящему релятивистскому межгалактическому прямоточному двигателю (я могу похвастаться теперь что и в области звездолетов на черной дыре я эксперт, ибо все умное сказанного по поводу этого очень гипотетического двигателя - сказано мной. Увы! Все остальные, в том числе и авторы нашумевшей стати, несут бред несусветный когда переходят от физики к инженерии).
...

До кучи

[alex_semenov]

Ну если до кучи то вот картинка:



Параметры мини-черной дыры разной массы.
Время жизни, мощность хоккинговского излучения. Можно посчитать спектр.
Но это все - очень грубое приближение.
Реальность может быть сильно иной.
Вот КЛЮЧЕВАЯ СТАТЬЯ.

http://arxiv.org/pdf/0908.1803.pdf

Легко найти, если начинать с вики.
Black hole starship
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole_starship

Правило номер 1. Прежде чем что-то изобретать, поищи- может кто-то это уже изобрел и гораздо лучше тебя?

Авторы предлагают создать мини-черную дыру сконцентрировав в импульс энегрию рентгеновских лазеров. Кстати, эквивалентнут по массе (E=mc^2) массе дыры. Очень нехилая энергия, надо сказать…
Параметры дыры у них пересчитаны. И несколько лучше чем на графике выше.
Но смысл тот же. Подбирая массу можно получить необходимю вам мощность излучения. Это здорово.
Одно плохо. Нельзя дыре дать возможность сильно менять свою массу. Чем сильней дыра испарятся, тем сильней она светит и тем быстрей улетучивается.
Идеально - питать дыру новой материей. Но это СВЕРХСЛОЖНАЯ задача для микро-дыры. В нее просто невозможно попасть по законам квантовой физики. В общем тут нужен теоретический прорыв. И, разумеется, воля божья.
Если питать дыру нельзя - всю идею (звездолета на черной дыре) можно выкидывать на свалку.
Это не обсуждается. Это - факт. Овчинка не стоит выделки.
Если же черную дыру можно запитать (поддерживать ее массу а значит и мощность излучения постоянной) то в звездолетостроении открываются поистине волшебные перспективы.
Вот моя схема заборника для прямоточки в духе Бассарда-Зенгера.



Но не раскатывайте губу.
Концепция звездолета на черной дыре - очень гипотетична.
Очень!

[Проходящий Кот]

Для создания миничерных дыр хорошо подойдут Сферы Дайсона...
Все четыре миллиона тон в секунду в одну точку...

[alex_semenov]

В одном из псевдо-документалок со Стивеном Хокингом показан подобный процесс.



У него кочующая инопланетная раса накрывает звезду сеткой энергетических спутников а потом собранную энергию концентрирует в точку.
Правда не для того чтобы сделать микро-черную дыру а для создания подпространственного туннеля.
Но это уже несущественные детали.
Суть в том,  что действительно надо собрать в крохотную точку в наносекундный промежуток времени миллионы тонн света. Да, да! Буквально миллин тонн света!

[Олег(Алекс)]

Просто фантастика. такого в ближайшую 1000 лет не возможно сделать!

[Diivanych]

Я не совсем понимаю силовую связь чёрной дыры со звездолётом.
Судя по схеме, образовавшийся джет будет толкать саму черную дыру, а вот звездолёт?.. теоретически он будет засасываться в неё же. По крайней мере, я не вижу причин для ускорения звездолёта.

[Foma]

Суть в том,  что действительно надо собрать в крохотную точку в наносекундный промежуток времени миллионы тонн света. Да, да! Буквально миллин тонн света!

Нельзя в крохотную точку в наносекундный промежуток собрать миллион тонн света. При интенсивности >10²⁷...10²⁹ Вт/м² начнется рождение электрон-позитронных пар из вакуума, пучки станут взаимодействовать, интерферировать друг на друге.
 

[-Asket-]

Лазеры почти достигли предела возможностей
В 1997 году в ходе эксперимента на Стэнфордском линейном ускорителе (США) физики направили луч зелёного лазера мощностью триллион ватт на пучок электронов, разогнанных до энергии 47 ГэВ, в результате чего возникло чудовищное электромагнитное поле. Часть фотонов превратилась в высокоэнергетичные гамма-кванты, которые в свою очередь сталкивались с фотонами, образовывая электрон-позитронные пары.
Превращение вещества в свет — ординарное явление: его можно наблюдать, скажем, при ядерном взрыве. Эксперимент в Стэнфорде впервые показал обратный процесс — формирование вещества из света, хотя эффект был предсказан примерно за 50 лет до этого, когда ещё не существовало необходимого оборудования. Физики называют это «искрой в вакууме».
Эксперимент остался единичным событием, но он ещё раз доказал, что, если электромагнитное поле имеет достаточно энергии, свет становится веществом. Поскольку лазеры достигают всё большей интенсивности, энергия создаваемых ими электромагнитных полей тоже растёт. Сотрудники Московского инженерно-физического института Александр Федотов и Николай Нарожный, директор лаборатории прикладной оптики при Национальном колледже передовых технологий (Франция) Жерар Муру и заместитель координатора проекта ELI (Extreme Light Infrastructure) Георг Корн из Института квантовой оптики имени Макса Планка (ФРГ) пришли к выводу, что при достижении критической интенсивности произойдёт каскадный эффект. Электрон-позитронные пары будут ускоряться лазерным полем на таких высоких энергиях, что сами по себе станут испускать фотоны, способные производить новые пары, и так далее. Более того, расчёты исследователей показывают, что даже одной такой пары может хватить для полного уничтожения лазерного поля, когда энергия, создаваемая парой, сравнится с энергией лазера.
Россияне и их коллеги пишут (http://arxiv.org/abs/1004.5398) буквально следующее: «При высокой интенсивности лазерного излучения взаимодействие возникших электронов и позитронов с лазерным полем может привести к производству нескольких новых частиц и, следовательно, к образованию лавинообразного электромагнитного каскада».
Физики давно подозревали, что этот эффект может ограничить интенсивность лазера. Новые расчёты показывают, что предел, вероятно, будет достигнут в уже строящихся европейских лазерных установках, таких как ELI и XFEL (X-ray Laser Project).
http://science.compulenta.ru/554414/

[ВадимZero]

Идеально - питать дыру новой материей. Но это СВЕРХСЛОЖНАЯ задача для микро-дыры. В нее просто невозможно попасть по законам квантовой физики. В общем тут нужен теоретический прорыв. И, разумеется, воля божья

Мне вот интересно если энергетика черной дыры основана на гравитации, то как энергия будет выделяться из нее при постоянной подпитке и испарении. Если принять то что масса дыры при этом не меняеться? Это ж какойто вечный двигатель получаеться.

Но не раскатывайте губу.Концепция звездолета на черной дыре - очень гипотетична.Очень!

Отсюда следует, чтобы черная дыра выделяла энергию она должна непрерывно расти. А значит будет расти и масса всего гипердрайва. Если принять что при акреции вещества на черную дыру выделяеться до 40% массы в энергию. То повидимому нам придеться удвоить массу черной дыры, до того как она разгониться до 0,5 света. Но это так на вскидку.
В качестве достойных кандидатов можно использовать гипотетические реликтовые дыры масса которых может быть достаточно малой.

[Проходящий Кот]

Идеально - питать дыру новой материей. Но это СВЕРХСЛОЖНАЯ задача для микро-дыры. В нее просто невозможно попасть по законам квантовой физики. В общем тут нужен теоретический прорыв. И, разумеется, воля божья

Мне вот интересно если энергетика черной дыры основана на гравитации, то как энергия будет выделяться из нее при постоянной подпитке и испарении. Если принять то что масса дыры при этом не меняеться? Это ж какойто вечный двигатель получаеться.

Но не раскатывайте губу.Концепция звездолета на черной дыре - очень гипотетична.Очень!

Отсюда следует, чтобы черная дыра выделяла энергию она должна непрерывно расти. А значит будет расти и масса всего гипердрайва. Если принять что при акреции вещества на черную дыру выделяеться до 40% массы в энергию. То повидимому нам придеться удвоить массу черной дыры, до того как она разгониться до 0,5 света. Но это так на вскидку.
В качестве достойных кандидатов можно использовать гипотетические реликтовые дыры масса которых может быть достаточно малой.

Двигатель на Черной Дыре работает на излучении Хокинга.....

[ВадимZero]

Двигатель на Черной Дыре работает на излучении Хокинга.....

Пока это излучение выйдет, за пределы грав-поля черной дыры оно потерят 99,99999% своей энергии. Потому чернодырный вечный двигатель невозможен. Энергия из черной дыры выделяться может лишь за счет акреции, ввиде джетов и ренгена из акреционного диска. При условии что часть материи поглащаеться звездой.
---
Как альтернативу можно предложить использовать ЧД для получения антивещества, которое уже в свою очередь используеться в движках.

[Проходящий Кот]

Двигатель на Черной Дыре работает на излучении Хокинга.....

Пока это излучение выйдет, за пределы грав-поля черной дыры оно потерят 99,99999% своей энергии. .....

Это от какого фонаря следут.......

[ВадимZero]

Это от какого фонаря следут.......

Чтобы преодолеть силу гравитации гравитационной ямы, нужно затратить энергию.

[postoronim]

Просто фантастика. такого в ближайшую 1000 лет не возможно сделать!

Пусть, ребята забавляются! А я позабавляюсь, читая перлы типа "разгоним электрон до скорости света"...
Гравитация, судари мои, это вполне реально есть свойство массы. И если c массой чего делаете (типа уплотняете) то это вовсе не означает прямую экстраполяцию на увеличение гравитации. Возможно до какого-то предела. То есть, на мой взгляд, гравитационный коллапс невозможен. И Черные дыры в представлении гравитационного коллапса не существуют.
И, пожалуйста, если чешутся руки кидать в меня, то кидайте 100 $.

[Проходящий Кот]

Это от какого фонаря следут.......

Чтобы преодолеть силу гравитации гравитационной ямы, нужно затратить энергию.

Теорию Черной Дыры Хокинга вначале бы прочитали.....

[Yuri]

И, пожалуйста, если чешутся руки кидать в меня, то кидайте 100 $.

Разогнанные до 0.9c?

[alex_semenov]

Господа. Двигатель на черной дыре это даже не псевдореализм. Это пример такой добротной НФ. Даже не хард. Мне он интересен тем, что на шкале реализма он занимает достойное место (в качестве яркого примера) между всякого рода гипердрайвами (гарантировано невозможными устройствами) и такими чисто псевдо-реалистичными проектами звездолетов, как  Venture Star  в фильме Камерона (невозможность составленная из отдельных возможностей).

Возможность существования миниатюрных черных дыр - теоретическая. Возможность создать их искусственно - еще более теоретическое предположение. Возможность питать такую дыру материей (использовать ее как реактор преобразующий любую материю в энергию) - совсем уже волшебное допущение.
Все это настолько далеко от реализации, что единственным ДОСОТОИНСТВОМ идеи (что отличает звездолет на ЧД от гипердрайва) в том что все эти допущения НЕ ПРОТИВОРЕЧАТ современной картине физической реальности. В этом (и только в этом) ценность, парадигмистичность, данной идеи привода.
Как у Лема?
Драконы не существуют но всякий дракон не существует на свой манер. И звездолет на ЧД и звездолет мгновенно перемещающийся в пространстве, скорей всего не существуют. Не могут существовать. Но каждый не существует на свой манер. Если гипердрайв гарантированно не существует (во всяком случае в том виде в каком мы его хотим использовать) именно в силу того что он приводит к парадоксам времени, то двигатель на черной дыре парадоксов не создает. Он просто, скорей всего, не существует. И все.

[Evilded]

Я извиняюсь, а как квантовые эффекты могут помешать запитать черную дыру? Насколько я понимаю там происходит квантовое испарение. То есть все зависит от точности фокусировки и количества вещества направляемого на объект. Тем больше тем лучше

[Проходящий Кот]

Размер имеет значение....

[Dem]

Маленькая она... Атому в неё попасть сложно, мимо пролетает...

[ВадимZero]

Маленькая она... Атому в неё попасть сложно, мимо пролетает...

Маленькая она, если отталкиваться от класической ТО и от минимальной планковской черной дыры. Если же верны некоторые теории гравитации(теория струн). То на малых масштабах гравитация может быть значительно сисльней, а значит и размер дыр больше. Поэтому на БАКе ищут тэвные черные дыры.
-----
Кроме того в гало магелановых облаков черные дыры по недавним наблюдениям составляют 15% от массы. Так что реликтовые черные дыры видимо распостраненное явление. Может найдеться и для чернодырного привода подходящая.

[vika vorobyeva]

Кроме того в гало магелановых облаков черные дыры по недавним наблюдениям составляют 15% от массы.

    
А можно ссылку на первоисточник?

[VimanaPro]

Минимальная масса Черной Дыры (по Хокингу) --- 10+9 кг

Минимальная масса нерелятивистской (в состоянии покоя) ЧД - Планковская масса (по Планку).
Электронов в ней нет.  Можно получить релятивистскую ЧД, а затем подкачивая её энергией/массой/одноимёнными зарядами
постепенно снижать скорость ...
Насчёт тонн света. Есть такая штука, нелинейные оптические концентраторы, там всё подробно. Коротко, фейк.
Если мне ничего не отшибло (не факт) то эффект Хокинга основан на эффекте Казимира.
Доп. Мне тоже интересно, откуда информация про 15% ЧД от массы ? 

[ВадимZero]

    А можно ссылку на первоисточник?

http://ufn.ru/ufn08/ufn08_11/Russian/r0811a.pdf
пункт 3.4.1

[VimanaPro]

Спасибо за ссылку.
МАСНО - гипотетические объекты, которые могут включать ЧД, рождённые в эпоху БВ. Суммарная масса - менее 15% от массы гало.