Entonces, construir agujeros negros artificiales es muy difícil. Y cuando se vuelven demasiado pequeños, salen en un Really Big Dangerous Bang.
Por lo tanto, si logra construir, por ejemplo, una fábrica de kugelblitz que produzca mini agujeros negros con una potencia de salida de Hawking a escala de gigavatios como plantas de energía de naves estelares / estaciones espaciales, me parece que, en lugar de usarlos como baterías únicas , sería bueno si pudieras mantener tu agujero negro domesticado en un estado estable, consumiendo materia al mismo ritmo que emite energía. Y sería aún mejor si esa tasa pudiera controlarse.
Hace mucho tiempo (recuerdo cuando todavía estaba en rec.arts.sf.science), elaboré un esquema en el que un par de agujeros negros en órbita podrían usarse para proporcionar una salida acelerada con una alta capacidad de respuesta inyectando un momento angular en el sistema para ensanchar o contraer su órbita, disminuyendo o aumentando así el nivel de dilatación del tiempo que cada uno experimenta como resultado del otro; sin embargo, ya no soy muy optimista acerca de ese enfoque, porque
Más recientemente, después de haber investigado esas secciones transversales de interacción, he estado contemplando la posibilidad de incrustar un microagujero negro en una capa de materia degenerada. Las atmósferas de las estrellas de neutrones tienen solo unos 10 cm de espesor, y eso proporciona suficiente presión para estabilizar el "plasma congelado" materia nuclear degenerada en la corteza, por lo que una estructura de solo unos pocos metros de ancho que consiste en plasma de hidrógeno confinado gravitacionalmente que confina el material de la estrella de neutrones debería funcionar. . Este tipo de sistema puedemantenerse en un estado estable con salidas de megavatios o gigavatios, pero está equilibrado en el filo de la navaja: no lo alimente con suficiente combustible para mantener la presión alta, y el agujero negro comenzará a emitir más de lo que consume, obteniendo una retroalimentación positiva bucle que eventualmente explota todo. Pero aliméntelo un poco más, y el agujero negro comerá demasiado, lo que disminuirá su producción, lo que reducirá la presión de estancamiento y le permitirá comer más rápido, y finalmente toda su central eléctrica colapsará en un agujero negro más grande y más frío.
Ahora, si puede encontrar alguna forma de acoplarse mecánicamente a la capa de materia degenerada que media en la alimentación del agujero negro, puede haber otra forma de controlarlo: girar la estructura reducirá la presión del núcleo, reduciendo la captura cruzada. y girarlo hacia abajo aumentará la presión del núcleo, aumentando la sección transversal de captura, lo que proporciona un control ligeramente mejor que simplemente alimentarlo lentamente y esperar que nunca lo alimente accidentalmente solo una pizca demasiado. Pero cómo administrar realmente ese control de giro sigue siendo un punto conflictivo, y aún no proporciona una gran variedad de estabilidad.
Entonces... ¿tienes alguna idea mejor sobre cómo controlar un microagujero negro para la conversión de materia/energía en estado estacionario?
Parece que estás preocupado por un problema que en realidad no es un problema.
En primer lugar, los agujeros negros tardan mucho en evaporarse... más de 575 billones de años a 6x10 11 kg (para gigavatios de luminosidad), más de 15 millones de años a 1,8x10 10 kg (para teravatios de luminosidad) y más de 2600 años a 1x1-9 kg (para petavatios de luminosidad).
En segundo lugar, la pérdida de masa a través de la radiación de Hawking es lenta a niveles de potencia razonables. Las salidas de energía se cuadruplicarán cuando su masa se reduzca a la mitad, pero eso llevará ~ 500 mil millones de años, ~ 14 millones de años y ~ 2600 años, respectivamente. Eso parece tiempo más que suficiente para sacar el valor de su dinero de la cosa.
En tercer lugar, los agujeros negros con salidas de energía irrazonables son minúsculos ... alrededor de la mitad del radio de un neutrón para uno con una luminosidad de gigavatios. Incluso si quisiera mantener sus agujeros negros en miniatura llenos, la tasa de acumulación de masa sería muy, muy baja, incluso si no estuvieran increíblemente calientes (que por supuesto lo están). Probablemente podrías llenarlos disparándoles una serie de láseres de rayos gamma de longitud de onda muy corta y alta potencia... ¿te suena familiar?
Claramente, si pudieras hacer un kugelblitz en primer lugar, entonces podrías mantenerlo recargado. La creación de un sistema que capture eficientemente la energía radiada y la utilice para impulsar su conjunto de láser se deja como un ejercicio para el lector.
TL; DR: para los agujeros negros de menor potencia de salida, no necesita preocuparse por la evaporación, y para los agujeros negros de alta potencia no hay una forma útil de detener la evaporación arrojándoles masa.
Alejandro
BMF
Alejandro