¿Se convertirá la energía oscura en energía utilizable?

Answer 1

El siguiente texto es una copia de mi respuesta a “Si uno despliega cuerdas suficientemente rígidas ancladas a masas unidas dentro de dos galaxias separadas por distancia cosmológica, y espera pacientemente el tiempo suficiente para que se acumulen las tensiones, ¿se puede extraer energía de la expansión del espacio-tiempo? ? “ . El método descrito a continuación es la única forma que conozco para extraer energía “utilizable” de la energía oscura.

Sin embargo, definitivamente no es práctico a menos que tenga un suministro gratuito de cuerdas muy fuertes que tengan millones de años luz de largo. Si se necesita energía para hacer las cuerdas, es probable que nunca puedas lograr un equilibrio:

—– Mi respuesta a la otra pregunta similar—–

El universo se está expandiendo a 74 km / s / Mpc (Mpc es un mega parsec que es de 3.26 millones de años luz). Entonces, tomemos dos objetos pesados ​​y los coloquemos lejos de cualquier grupo de galaxias u otra influencia y espaciándolos con un parsec (3.26 años luz). Entonces se moverán efectivamente a 7.4 km / seg. Ahora imagine que su cuerda de filamento monomolecular entre los objetos ejerce una fuerza sobre los objetos que desacelerarán los objetos. Luego, durante el tiempo que están desacelerando, puede extraer trabajo de los objetos. Ese trabajo por segundo proviene de la fuerza que ejerce la cuerda y se aplica sobre los 7,4 cm / s que los objetos se están separando. Sin embargo, una vez que la fuerza hace que su velocidad relativa caiga a 0, no podrá obtener más energía de los objetos ya que ya no se están separando. Seguirá habiendo una fuerza constante en tu cuerda, pero necesitas que te apliquen una fuerza sobre la distancia para conseguir trabajo.

Ahora todo esto es solo de la expansión “Big Bang” del espacio. Una vez que la fuerza de la cuerda ha alcanzado su velocidad relativa a cero, los dos objetos son como un sistema de enlace gravitacional y dejarán de “expandirse”. Sin embargo, además de la expansión “estándar” del espacio, ahora sabemos que hay energía oscura que está causando una expansión acelerada del universo. Esto significa que los dos objetos no solo se “separan” a una velocidad constante de 7,4 cm / s, sino que esta velocidad aumenta con el tiempo. Entonces, si configura su cuerda de tal manera que la fuerza que ejerce sobre los objetos dé como resultado una desaceleración que sea ligeramente más pequeña que esta aceleración cósmica, puede extraer trabajo de forma continua e indefinida. Desafortunadamente, no he podido convertir las medidas de energía oscura en unidades de aceleración en este caso particular de objetos a la parsec. Sospecho que es un número pequeño, pero las estimaciones actuales indican que es definitivamente positivo. Tenga en cuenta que si su cuerda ejerce más fuerza que causa una desaceleración mayor que la aceleración cósmica, los objetos eventualmente dejarán de separarse y el trabajo que puede extraer caerá a cero nuevamente.

Tenga en cuenta que solo con la expansión normal del universo solo puede extraer una cantidad total finita de energía, pero que con la expansión acelerada puede extraer una cantidad pequeña pero positiva de energía por segundo para siempre. Sin embargo, su cuerda debe alargarse más y más con el tiempo (a una velocidad de 7,4 cm / seg, en este ejemplo), por lo que, como dicen TANSTAAFL (no existe tal cosa como un almuerzo gratis). La cuerda debe alargarse porque debe aplicar una fuerza muy pequeña a los objetos que se mueven continuamente para realizar el trabajo. Ya que se necesita energía continua para hacer una cuerda que se alarga continuamente, y no puedes ganar esta batalla comenzando con objetos que están más separados ya que la cuerda se está alargando a una velocidad incluso más rápida que los 7.4 cm / s de este ejemplo. Puede aumentar la energía por segundo que extraiga haciendo que los objetos sean más masivos, pero luego aumenta la fuerza sobre la cuerda, por lo que necesita hacer una cuerda más gruesa.

La conclusión es que creo que este proyecto de energía libre no es práctico, aunque teóricamente es posible. El problema que debe resolverse es el costo energético del cable que se alarga continuamente.

Answer 2

En principio, es imposible responder a esta pregunta ya que aún no sabemos qué es la energía oscura, o incluso si realmente existe.

Sin embargo, supongamos que, de hecho, es posible convertir la energía oscura en energía utilizable de alguna manera desconocida. ¿Cuánta energía podríamos realmente obtener de ella, asumiendo una eficiencia máxima, y ​​cómo se compara con la energía que podemos obtener de la materia ordinaria?

Según observaciones recientes, el 68% de la energía en el universo es energía oscura, entonces eso es mucho, ¿verdad …? Bueno, en realidad, no lo es; A nuestro leal saber y entender, es decir, de acuerdo con el mejor modelo que tenemos en este momento, la energía oscura se distribuye uniformemente en todo el espacio, y casi todo el espacio está vacío.

Entonces, si promediamos todo el universo, la energía oscura se vuelve dominante. Sin embargo, si observamos una parte específica del universo que también contiene materia, entonces la cantidad de energía oscura se vuelve completamente insignificante.

Por ejemplo, el volumen de la Tierra es de [math] 10 ^ {21} \, \ mathrm {m} ^ 3 [/ math], y la masa de la materia ordinaria de la que está compuesta es de [math] 10 ^ {25} \, \ mathrm {kg} [/ math]. Como se observa que la densidad de la energía oscura es aproximadamente [math] 10 ^ {- 27} \, \ mathrm {kg / m ^ 3} [/ math], un simple cálculo arroja que la masa de energía oscura dentro de todo el volumen de la Tierra se trata de [math] 10 ^ {- 6} \, \ mathrm {kg} [/ math] o 1 miligramo.

Esto es 31 órdenes de magnitud menos que la masa de la materia ordinaria, y, como dije, es completamente despreciable. Tendría que promediar un volumen de [math] 10 ^ {31} [/ math] veces el volumen de la Tierra, y que contiene solo la Tierra y el resto es vacío completo, para que la contribución de la energía oscura se convierta en comparable. Este volumen sería de unos 13000 años luz cúbicos.

(Puedo comparar masa y energía porque son equivalentes: [math] E = mc ^ 2 [/ math].)

Answer 3

No, es el estado de energía lowesr conocido. Para tener energía útil tienes que tener un gradiente de energía positivo. Por ejemplo, los fotones que chocan contra una célula o planta solar están en lo visible, más enérgicos que los fotones infrarrojos que se re-irradian después de extraer algo de energía.