Il existe des zones dans lesquelles difficile de tracer une ligne claire entre la science et la science-fictioncomme l’astronomie (tant du point de vue de l’observation des corps célestes que des missions spatiales), où l’on peut dire que non seulement la science et la fiction sont des domaines d’intérêt commun, mais qu’elles sont aussi des domaines d’intérêt général. l’imagination humaine a souvent anticipé les découvertes et les conclusions attestées.après des calculs et des expériences rigoureuses, par des universitaires, mais dans certains cas a été une source d’inspiration pour certains des dispositifs utilisés dans l’espace aujourd’hui.
La technique de laorigamiqui, selon certaines sources, a été créé en 610 après J.-C. au Japon par un moine bouddhiste pour rendre hommage à l’empereur, est aujourd’hui le plus ancien des origamis. a été utilisée par Caltech pour envoyer DOLCE (Deployable on-Orbit ultraLight Composite Experiment) dans l’espace.
Une fois déployée, cette structure (mesurant environ 183×183 cm) a donné naissance à la première centrale électrique spatiale, qui est actuellement testée. Vous trouverez ci-dessous les articles que nous avons consacrés au projet Caltech :
– Un soleil qui ne se couche jamais : des panneaux solaires spatiaux pour produire de l’électricité en continu;
– Le Caltech a mis en orbite son SSP : les expériences visant à produire de l’énergie directement dans l’espace commencent officiellement;
–Caltech a réussi ! Sa transmission d’énergie sans fil fonctionne;
Qu’il puisse y avoir d’autres sources d’énergie dans l’espace (en plus de l’énergie d’origine stellaire), et que les trous noirs en particulier puissent être exploités à cet égard, a point que les scientifiques ont depuis plusieurs décennies, depuis qu’Einstein a formulé la théorie de la relativité ;une étude de l’université de Columbia (New York) de 2021 a donné un nouvel élan à cette possibilité en spéculant sur la possibilité d’extraire de l’énergie. des trous noirs par le biais de la « reconnexion des lignes de champ magnétique »..
Cette hypothèse s’appuie sur les travaux, études et recherches menés à ce jour par différents universitaires, à commencer par le mathématicien et physicien britannique Roger Penrosequi a théorisé que la désintégration des particules pouvait tirer de l’énergie d’un trou noir. Plus tard Stephen Hawking a proposé que les trous noirs puissent libérer de l’énergie par le biais d’une émission mécanique quantique. Roger Blandford et Roman Znajek ont suggéré que la paire électromagnétique soit le principal agent d’extraction de l’énergie.
Les physiciens Luca Comisso de l’Université de Columbia et Felipe Asenjo de l’Université Adolfo Ibez du Chili ont trouvé (en théorie) une nouvelle façon d’extraire l’énergie des trous noirs en brisant et en rejoignant les lignes de champ magnétique. près de « sur l’horizon des événementsle point à partir duquel rien, pas même la lumière, ne peut échapper à l’attraction gravitationnelle du trou noir.
Ici une animation créée par la NASA illustrant « l’anatomie d’un trou noir.
L’étude réalisée par les deux universitaires, financée par la Fenêtres sur l’univers par la National Science Foundation, la NASA et le Fonds national pour le développement scientifique et technologique du Chili, a été publié dans la revue Physical Review D, sous le titre « Windows on Universe » (Fenêtres sur l’univers). « Magnetic reconnection as a mechanism for energy extraction from rotating black holes » (La reconnexion magnétique en tant que mécanisme d’extraction d’énergie des trous noirs en rotation)..
Les trous noirs sont généralement entourés d’une « soupe » chaude de particules de plasma portant un champ magnétique.Luca Comisso, chercheur à l’université de Columbia et premier auteur de l’étude. « Notre théorie montre que lorsque les lignes de champ magnétique se déconnectent et se reconnectent, de la bonne manière, elles peuvent accélérer les particules de plasma jusqu’à des énergies négatives et de grandes quantités d’énergie du trou noir peuvent être extraites. ».
Si cette idée s’avère exacte et réalisableastronomes seraient en mesure de mieux estimer la rotation des trous noirs, de guider les émissions d’énergie des trous noirs et surtout, Comisso et Asenjo auraient découvert une source d’énergie idéalement inépuisable.
Pour comprendre exactement sur quoi repose l’hypothèse des deux universitaires, Comisso a utilisé cette image :
Supposons qu’il soit possible de perdre du poids en mangeant des sucreries contenant des calories négatives ; dans notre réalité, une telle éventualité est irréalisable, mais dans une région appelée ergosphère (c’est-à-dire où la reconnexion magnétique est si extrême que les particules de plasma sont accélérées à une vitesse proche de celle de la lumière), le continuum espace-temps tourne si vite que chaque objet tourne dans le même sens que le trou noir, ce qui conduit ce dernier (qui, dans notre exemple, est la personne qui veut perdre du poids) à perdre de l’énergie (c’est-à-dire des calories) en « mangeant » des particules d’énergie négative (les calories négatives mentionnées plus haut)..
A partir de là, Comisso et Asenjo ont élaboré leur théorie en partant du principe que la reconnexion des champs magnétiques accélérerait les particules de plasma dans deux directions opposées.alors qu’il s’agit d’un flux de plasma est poussé contre la rotation du trou noir, l’autre est poussée dans la direction de rotation, échappant à la gravité du trou noir, ce qui libérerait de l’énergie, à condition que le plasma englouti soit chargé négativement.
Asenjo, professeur de physique à l’université Adolfo Ibez, a expliqué que la vitesse relative élevée entre les flux de plasma capturés et ceux qui s’échappent permet au processus supposé de fonctionneren extrayant d’énormes quantités d’énergie du trou noir.
« Nous avons calculé que le processus d’énergétisation du plasma pourrait atteindre une efficacité de 150 %.bien plus élevé que celui de n’importe quelle centrale électrique fonctionnant sur Terre ».a commenté Asenjo. « Tendre la main une efficacité supérieure à 100 % est possible car les trous noirs perdent de l’énergiequi est cédée gratuitement au plasma qui s’en échappe »..
Les deux universitaires affirment que la validité de leur théorie a en fait déjà été prouvée par les trous noirs eux-mêmescar ce serait la raison de leur fusées éclairantesou de puissants éclats de radiations, détectables même depuis la Terre.
La communauté scientifique, pourtant fascinée par les idées des deux universitaires, maintient (à juste titre) une attitude mitigée à l’égard de la théoriedu moins jusqu’à ce qu’elle soit confirmée.
« Les idées et les concepts abordés dans ce document sont vraiment fascinants.a déclaré Vyacheslav Lukin, directeur de programme à la National Science Foundation. « Nous attendons avec impatience la traduction potentielle des études apparemment ésotériques de l’astrophysique des trous noirs dans le domaine pratique ».
De la même idée, à savoir que les trous noirs peuvent fournir de l’énergie, on trouve également Zhan-Feng Mai et Run-Qiu Yang, chercheurs au département de physique de l’Université de Tianjin (Chine)qui ont publié leurs conclusions, également basées sur les travaux de Comisso et Asenjo, dans Physical Review D fin 2023 sous le titre « Black holes as rechargeable batteries and nuclear reactors »..
Selon leur étude, les équations mathématiques soutiennent l’hypothèse des deux universitaires, alors s, il est théoriquement possible de penser à exploiter la force gravitationnelle d’un trou noir pour produire de l’électricité. Mais quel trou noir ?
Les deux chercheurs chinois ont mis « dans la lumière » qui il existe différents types de trous noirs (à ce jour, nos classifications identifient trois catégories différentes, basées sur leur masse : supermassifs, de masse intermédiaire et de masse stellaire), aucun d’entre eux ne semble avoir la bonne taille pour servir de centrale électrique.
En outre, sur la base des données concrètes dont nous disposons actuellement, nous ne savons même pas si nous sommes en mesure d’atteindre les objectifs que nous nous sommes fixés. si s’il existe des trous noirs adaptés à cet usage : idéalement, il pourrait s’agir des trous noirs définis par la Commission européenne. « trous noirs « primordiauxmais à ce jour nous n’avons aucune preuve scientifique de leur existence.
Les trous noirs primordiaux sont de petits objets qui, précisément en vertu de leur « taille » contenues, elles pourraient être « évaporés » au fil du temps en raison d’un processus quantique (également supposé) connu sous le nom de rayonnement de Hawking, qui les consumerait.
Cependant, des trous noirs primordiaux plus grands peuvent encore être présents dans un coin de l’Univers, et pourraient confirmer (en partie) les calculs et théories de Comisso et Asenjo.
Selon Zhan-Feng Mai et Run-Qiu Yang, en fait, la manière « correct » l’utilisation des trous noirs comme sources d’énergie se ferait par le biais d’un processus de « recharge » fournir des particules alpha (obtenues par désintégration radioactive) qui seraient converties en positrons, les antiparticules des électrons, par les trous noirs eux-mêmes.
Au mieux ce procédé permettrait de récupérer l’équivalent de 25 % sous forme d’énergie de la masse des particules « fed » au trou noir primordial.
