Materia - Aniquilación de antimateria (o simplemente convierta la materia en energía)

¿ Has oído hablar de la equivalencia masa-energía ? Establece que la masa es equivalente a la energía bruta y la energía a la masa en esta fórmula:

Aniquilar un gramo de materia con un gramo de antimateria liberaría toda esa cantidad de energía. La fusión y la fisión ya hacen esto, pero con menor eficiencia (ya que no toda la masa se convierte en energía).

Radiación de Hawking

De wikipedia:

La radiación de Hawking reduce la masa y la energía de rotación de los agujeros negros y, por lo tanto, también se conoce como evaporación de agujeros negros. Debido a esto, se espera que los agujeros negros que no ganan masa por otros medios se reduzcan y finalmente desaparezcan. Se prevé que los microagujeros negros sean emisores de radiación más grandes que los agujeros negros más grandes y deberían encogerse y disiparse más rápido.
[...]
Hawking demostró que los efectos cuánticos permiten que los agujeros negros emitan radiación de cuerpo negro exacta. La radiación electromagnética se produce como si la emitiera un cuerpo negro con una temperatura inversamente proporcional a la masa del agujero negro.

Básicamente, cuanto menos masa tiene un agujero negro (y más pequeño es), más energía produce.

No quiero explicar cómo funciona eso, pero en el enlace del título puedes ver la explicación.

Usando esta calculadora en línea sabemos que un agujero negro de 1.000 kg emitiría$3.56 \times 10^{26} W$, y última$8.4 \times 10^{(-8)} \text{ seconds}$. Un agujero negro de 1.000.000 kg emitiría$3.56 \times 10^{20} W$, pero ultimo$84 \text{ seconds}$.

La radiación de Hawking tiene una equivalencia de masa-energía del 100% , más que la fusión (menos del 4%, se necesita cita).

Energía de punto cero

De wikipedia:

La física actualmente carece de un modelo teórico completo para comprender la energía de punto cero; en particular, la discrepancia entre la energía de vacío teorizada y observada es una fuente de gran controversia. Los físicos Richard Feynman y John Wheeler calcularon que la radiación de punto cero del vacío es un orden de magnitud mayor que la energía nuclear, con una sola bombilla que contiene suficiente energía para hervir todos los océanos del mundo. [...] Sin embargo, según la teoría general de la relatividad de Einstein, cualquier energía de este tipo gravitaría y la evidencia experimental tanto de la expansión del universo, la energía oscura y el efecto Casimir muestran que dicha energía es excepcionalmente débil. [...] Esta discrepancia se conoce como el problema de la constante cosmológica y es uno de los mayores misterios sin resolver de la física. Muchos físicos creen que "

Es su historia, por lo que podría decir que Zero Point Energy almacena una gran cantidad de energía, como lo hizo la serie Stargate .

Más

Se puede encontrar más información en esta respuesta que publiqué el año pasado:

• Tunelización cuántica y principio de incertidumbre de Heisenberg.
• Generador de energía oscura.
• Energía de vacío (similar, si no igual, a la energía de punto cero).
• Generador de partículas virtuales (ejemplo de radiación de Hawking).

Agujeros de gusano no orientables

El problema con la antimateria es que tienes que gastar energía para crearla. Podría servir como un buen medio de almacenamiento de energía, y hay cosas interesantes que puedes hacer con animatter que no puedes hacer trivialmente por otros medios, pero por sí mismo no es una fuente de energía y no podría reemplazar la fusión ( existen problemas potencialmente similares con la creación de pequeños agujeros negros que producen cantidades útiles de radiación de halcón, pero tal vez podrían solucionarse).

Sin embargo, imagine si tuviera un medio para construir un agujero de gusano no orientable . Las cosas que alimentas a través de un agujero de gusano no orientable pueden salir por el otro lado, pero su quiralidad (o "mano") se invertirá. Los dextro-aminoácidos se convierten en sus levo-equivalentes. Los zurdos salen como boxeadores regulares. La materia surge como antimateria .

De repente, cada partícula de materia en el universo es una fuente de mucha más energía de la que podrías obtener de ella solo con la fusión.

Strangelets

Si no cree en los agujeros de gusano y le gusta que sus fuentes de energía sean más peligrosas que los agujeros negros, considere los extraños . Es posible que los extraños masivos sean más estables que sus versiones más pequeñas y, en ese caso, puede ser práctico arrojar un trozo de materia normal en un extraño que lo convertirá en materia extraña y liberará una cantidad generosa de rayos gamma. Obviamente, no querrías uno de estos en ningún lugar cerca de tu estrella o planeta, y no te da tanta energía como lo haría realmente aniquilando la materia entrante, pero de todos modos sería una fuente de energía bastante efectiva.

Q-bolas

Si prefiere algo un poco más seguro, puede que le gusten las Q-balls . No se requieren trucos para deformar el espacio-tiempo, pero es posible que necesite vivir en un universo con supersimetría y parece cada vez más que no lo hacemos. Aparte de eso, estas son formas exóticas de materia de quarks, relacionadas con los extraños. A diferencia de los strangelets, las q-balls no se comen todo ni emiten rayos gamma, y ​​quizás lo más importante desde el punto de vista de la seguridad pueden cargarse y quedar atrapadas en un aparato electromagnético adecuado. Si tomas el tipo correcto de q-ball y le disparas un haz del tipo correcto de partículas, las partículas se reflejarán con su quiralidad cambiada : otra fuente de antimateria.

Es remotamente posible que existan q-balls naturales y que puedan recolectarse, si se encontrara alguna dentro del alcance práctico de su nave espacial.

proceso de penrose

Al dividir un trozo de materia en dos cerca de un agujero negro de tal manera que una parte caiga dentro del agujero negro y la otra escape, se puede extraer su energía de rotación.

Esto tiene una eficiencia energética mucho mejor que la fusión (se puede recolectar alrededor del 29% de la masa BH original), posiblemente más cuando se usan agujeros negros cargados.

Descripción en wikipedia