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The Penrose process (also called Penrose mechanism) is theorised by Roger Penrose as a means whereby energy can be extracted from a rotating black hole. That extraction can occur if the rotational energy of the black hole is located not inside the event horizon but outside in a region of the Kerr spacetime called the ergosphere in which any particle is necessarily propelled in locomotive concurrence with the rotating spacetime. All objects in the ergosphere become dragged by a rotating spacetime.

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  • آلية بنروز
  • Procés Penrose
  • Penrose-Prozess
  • Penrose process
  • Proceso Penrose
  • Processus de Penrose
  • ペンローズ過程
  • Processo Penrose
  • 펜로즈 과정
  • Processo Penrose
  • 潘羅斯過程
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  • آلية بنروز أو عملية بنروز (بالإنجليزية: Penrose process) هو مصطلح فيزيائي يستعمل عادة في مجال فيزياء الثقوب السوداء لوصف الآلية أو العملية الفيزيائية التي يمكن من خلالها استخراج الطاقة من ثقب أسود دوار. سميت هذه الآلية بهذا الاسم تكريما للرياضياتي البريطاني روجر بنروز الذي قام باقتراحها بحلول عام 1969، حتى أصبحت واحدة من بين أكثر أعماله شهر.
  • En el camp de la física dels forats negre, el procés Penrose és el nom donat a un procés físic que pot extreure l'energia d'un forat negre en rotació (forat negre de Kerr o forat negre de Kerr-Newman). El seu nom ha estat en honor de matemàtic britànic Roger Penrose qui el va propostar de 1969, pel que s'ha convertit en un dels seus treballs més famosos.
  • Dans le domaine de la physique des trous noirs, le processus de Penrose est le nom donné à un processus physique qui permet d'extraire de l'énergie d'un trou noir en rotation (trou noir de Kerr ou trou noir de Kerr-Newman). Il est nommé en l'honneur du mathématicien britannique Roger Penrose qui l'a proposé en 1969, pour ce qui est devenu l'un de ses travaux les plus célèbres.
  • ペンローズ過程(ペンローズかてい、英語:Penrose process、ペンローズ機構・ペンローズ・メカニズム(Penrose mechanism)とも)は、ロジャー・ペンローズにより提唱された、自転するブラックホールからエネルギーを取り出す過程。キップ・ソーンは、この過程をごみ問題とエネルギー問題を一挙に解決する手法と提案したが、現段階では思考実験でしかない。
  • 펜로즈 과정(영어: Penrose process) 또는 펜로즈 메커니즘(영어: Penrose mechanism)은 로저 펜로즈가 제안한 회전하는 블랙홀에서 에너지를 추출하는 방법이다.
  • 潘羅斯過程(Penrose process),也稱為潘羅斯機制(Penrose mechanism),是羅傑·潘羅斯推理出的一個過程,可以從轉動的黑洞提取能量。因為轉動的能量在黑洞的位置,不在事件視界內,而是在克爾時空被稱為動圈的區域,在那裡粒子必然如同推進的火車頭一樣,隨著時空一起轉動,因此提取能量是可能的。在動圈內的所有物體都受到轉動時空的拖曳,在這個過程中,一團物質進入黑洞的動圈,而一旦進入動圈,他就會被拆成兩團。這兩團的動量經過重整,所以其中一塊會逃逸到無窮遠,而另一塊穿越事件視界掉落入黑洞。逃逸的物質碎片可能攜帶了比原來進入的質量更多的質能,而進入黑洞的碎片攜帶的是負質能。摘要的說,這個過程使黑洞的角動量減少,並且減少相對應於能量的轉換,因為失去的動量勢必將由能量提取。 這個過程遵循黑洞力學的規律。這些規律是如果過程被反覆的執行,其結果是黑洞最終會失去它所有的角動量,成為非旋轉的史瓦西黑洞。計算出經由潘羅斯過程可以提取的能量上限。
  • Der Penrose-Prozess, der 1969 von Roger Penrose theoretisiert wurde, besagt, dass aus einem rotierenden Schwarzen Loch Energie extrahiert werden kann. Dies ist möglich, da sich die Rotationsenergie eines rotierenden Schwarzen Loches außerhalb des Ereignishorizonts befindet, in der Region der Ergosphäre. Man kann sich den Penrose-Prozess an einem einfachen Beispiel veranschaulichen: Ein Teilchen wird mit einem Viererimpuls in Rotationsrichtung des Schwarzen Lochs geworfen. Die Energie dieses Teilchens beträgt Kontrahiert man diese Gleichung mit , so gilt auch: , wobei
  • The Penrose process (also called Penrose mechanism) is theorised by Roger Penrose as a means whereby energy can be extracted from a rotating black hole. That extraction can occur if the rotational energy of the black hole is located not inside the event horizon but outside in a region of the Kerr spacetime called the ergosphere in which any particle is necessarily propelled in locomotive concurrence with the rotating spacetime. All objects in the ergosphere become dragged by a rotating spacetime.
  • El proceso Penrose (también llamado mecanismo de Penrose) es un proceso teorizado por Roger Penrose por el cual se puede extraer energía de un agujero negro en rotación. Esta extracción se hace posible debido a que la energía rotacional de un agujero negro no está localizada dentro del horizonte de sucesos, sino que se encuentra en una región exterior que rodea al agujero llamada ergosfera. En esta región una partícula es necesariamente propulsada por concurrencia locomotriz con el espacio-tiempo rotativo. Todos los objetos en la ergosfera se ven arrastrados por un espacio-tiempo rotacional. En este proceso, si un objeto material entra en la ergosfera de un agujero negro se divide en dos. El momento de ambas piezas de materias puede resultar tal, que una parte escape hacia el infinito, y o
  • Il processo Penrose (altrimenti detto meccanismo (di) Penrose) è un processo teorizzato da Roger Penrose in cui l'energia può essere estratta da un buco nero rotante. Questa estrazione è resa possibile dall'esistenza di una regione nello spaziotempo di Kerr detta ergosfera, una regione in cui una particella è necessariamente collegata e trainata dallo spaziotempo rotante. Nel processo, una massa informe di materia entra nell'ergoregione del buco nero, e una volta che vi entra, viene divisa in due. Il momento delle due parti di materia può essere suddiviso in modo che una parte sfugga all'infinito e l'altra passi oltre l'orizzonte degli eventi e cada quindi nel buco. La parte di materia che riesce a sfuggire può anche avere una massa-energia maggiore della parte di materia originale in cadu
  • O processo de Penrose é um meio teorizado por Roger Penrose pelo qual as partículas podem extrair energia da energia rotacional de buracos negros em rotação. Esta extração se faz possível pela existência de uma região do espaço-tempo de Kerr chamado a ergoregião, uma região na qual uma partícula é necessariamente propelida em concorrência motora com o espaço-tempo em rotação. No processo, uma porção de matéria entra na ergoregião do buraco negro, e uma vez entrando, é dividida em dois. O momento das duas partes de matéria pode ser disposto que uma parte escapa ao infinito, enquanto a outra cai ao no horizonte de eventos externo do buraco negro. A porção em escape de matéria pode possivelmente ter maior massa-energia que a porção original porção de matéria antes da queda. Em suma, o process
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  • آلية بنروز أو عملية بنروز (بالإنجليزية: Penrose process) هو مصطلح فيزيائي يستعمل عادة في مجال فيزياء الثقوب السوداء لوصف الآلية أو العملية الفيزيائية التي يمكن من خلالها استخراج الطاقة من ثقب أسود دوار. سميت هذه الآلية بهذا الاسم تكريما للرياضياتي البريطاني روجر بنروز الذي قام باقتراحها بحلول عام 1969، حتى أصبحت واحدة من بين أكثر أعماله شهر.
  • En el camp de la física dels forats negre, el procés Penrose és el nom donat a un procés físic que pot extreure l'energia d'un forat negre en rotació (forat negre de Kerr o forat negre de Kerr-Newman). El seu nom ha estat en honor de matemàtic britànic Roger Penrose qui el va propostar de 1969, pel que s'ha convertit en un dels seus treballs més famosos.
  • Der Penrose-Prozess, der 1969 von Roger Penrose theoretisiert wurde, besagt, dass aus einem rotierenden Schwarzen Loch Energie extrahiert werden kann. Dies ist möglich, da sich die Rotationsenergie eines rotierenden Schwarzen Loches außerhalb des Ereignishorizonts befindet, in der Region der Ergosphäre. Man kann sich den Penrose-Prozess an einem einfachen Beispiel veranschaulichen: Ein Teilchen wird mit einem Viererimpuls in Rotationsrichtung des Schwarzen Lochs geworfen. Die Energie dieses Teilchens beträgt Diese Energie des Teilchens bleibt während des Falls ins Schwarze Loch konstant. Beim Eintritt in die Ergosphäre zerfällt das Teilchen in ein Teilchen mit zusätzlichem positivem Drehimpuls und Energie sowie in ein Teilchen mit negativem Drehimpuls und Energie. Drehimpuls- und Energieerhaltung besagen, dass gilt: Kontrahiert man diese Gleichung mit , so gilt auch: , wobei Das Teilchen mit positivem Drehimpuls und Energie entflieht der Ergosphäre, wohingegen das Teilchen mit negativem Drehimpuls und Energie ins Schwarze Loch fällt. Für einen außenstehenden Beobachter erscheint dies, als extrahiere man Energie von dem Schwarzen Loch, da . Die Masse des Schwarzen Lochs reduziert sich zu , was bedeutet, dass man dem Schwarzen Loch eine Energie entzogen hat.
  • El proceso Penrose (también llamado mecanismo de Penrose) es un proceso teorizado por Roger Penrose por el cual se puede extraer energía de un agujero negro en rotación. Esta extracción se hace posible debido a que la energía rotacional de un agujero negro no está localizada dentro del horizonte de sucesos, sino que se encuentra en una región exterior que rodea al agujero llamada ergosfera. En esta región una partícula es necesariamente propulsada por concurrencia locomotriz con el espacio-tiempo rotativo. Todos los objetos en la ergosfera se ven arrastrados por un espacio-tiempo rotacional. En este proceso, si un objeto material entra en la ergosfera de un agujero negro se divide en dos. El momento de ambas piezas de materias puede resultar tal, que una parte escape hacia el infinito, y otra parte caiga a través del horizonte de sucesos hacia el agujero. La pieza que escapa puede posiblemente tener mayor cantidad de materia-energía que la pieza original que entró en la ergosfera, por lo que el balance energético es negativo. En resumen, el proceso resulta en una disminución del momento angular del agujero negro, y por tanto en una reducción correspondiente a una transferencia de energía donde la perdida de momento se convierte en energía extraída. El proceso obedece a las leyes termodinámicas de los agujeros negros. Una consecuencia de estas leyes es que si el proceso se repite continuamente, el agujero negro podría finalmente perder su momento angular y convertirse en un agujero negro no rotativo. Demetrios Christodoulou calculó un límite superior para la cantidad total de energía que podía ser extraída mediante el proceso de Penrose.
  • The Penrose process (also called Penrose mechanism) is theorised by Roger Penrose as a means whereby energy can be extracted from a rotating black hole. That extraction can occur if the rotational energy of the black hole is located not inside the event horizon but outside in a region of the Kerr spacetime called the ergosphere in which any particle is necessarily propelled in locomotive concurrence with the rotating spacetime. All objects in the ergosphere become dragged by a rotating spacetime. In the process, a lump of matter entering the ergosphere is triggered to split into two parts. For example, the matter might be made of two parts that separate by firing an explosive or rocket which pushes its halves apart. The momentum of the two pieces of matter when they separate can be arranged so that one piece escapes from the black hole (it "escapes to infinity"), whilst the other falls past the event horizon into the black hole. With careful arrangement, the escaping piece of matter can be made to have greater mass-energy than the original piece of matter, and the infalling piece has negative mass-energy. Although momentum is conserved the effect is that more energy can be extracted than was originally provided, the difference being provided by the black hole itself. In summary, the process results in a slight decrease in the angular momentum of the black hole, which corresponds to a transference of energy to the matter. The momentum lost is converted to energy extracted. The maximum amount of energy gain possible for a single particle via this process is 20.7% in the case of an uncharged black hole. The process obeys the laws of black hole mechanics. A consequence of these laws is that if the process is performed repeatedly, the black hole can eventually lose all of its angular momentum, becoming non-rotating, i.e. a Schwarzschild black hole. In this case the theoretical maximum energy that can be extracted from an uncharged black hole is 29% of its original mass. Larger efficiencies are possible for charged rotating black holes. In 1971, the theoretical physicist Yakov Zeldovich translated this idea of rotational superradiance from a rotating black hole to that of a rotating absorber such as a metallic cylinder, and that mechanism was experimentally verified in 2020 in the case of acoustic waves.
  • Dans le domaine de la physique des trous noirs, le processus de Penrose est le nom donné à un processus physique qui permet d'extraire de l'énergie d'un trou noir en rotation (trou noir de Kerr ou trou noir de Kerr-Newman). Il est nommé en l'honneur du mathématicien britannique Roger Penrose qui l'a proposé en 1969, pour ce qui est devenu l'un de ses travaux les plus célèbres.
  • Il processo Penrose (altrimenti detto meccanismo (di) Penrose) è un processo teorizzato da Roger Penrose in cui l'energia può essere estratta da un buco nero rotante. Questa estrazione è resa possibile dall'esistenza di una regione nello spaziotempo di Kerr detta ergosfera, una regione in cui una particella è necessariamente collegata e trainata dallo spaziotempo rotante. Nel processo, una massa informe di materia entra nell'ergoregione del buco nero, e una volta che vi entra, viene divisa in due. Il momento delle due parti di materia può essere suddiviso in modo che una parte sfugga all'infinito e l'altra passi oltre l'orizzonte degli eventi e cada quindi nel buco. La parte di materia che riesce a sfuggire può anche avere una massa-energia maggiore della parte di materia originale in caduta. In conclusione, il processo risulta in un decremento del momento angolare del buco nero e a questa riduzione corrisponde un trasferimento di energia per mezzo del quale la perdita del momento viene convertita nell'energia estratta. Il processo obbedisce alle leggi della meccanica del buco nero. Una conseguenza di queste leggi è che se il processo viene svolto ripetutamente, il buco nero può alla fine perdere tutto il suo momento angolare, diventando rotazionalmente stazionario. Christodoulou calcolò il limite superiore della quantità di energia che può essere estratta dal processo Penrose.
  • ペンローズ過程(ペンローズかてい、英語:Penrose process、ペンローズ機構・ペンローズ・メカニズム(Penrose mechanism)とも)は、ロジャー・ペンローズにより提唱された、自転するブラックホールからエネルギーを取り出す過程。キップ・ソーンは、この過程をごみ問題とエネルギー問題を一挙に解決する手法と提案したが、現段階では思考実験でしかない。
  • 펜로즈 과정(영어: Penrose process) 또는 펜로즈 메커니즘(영어: Penrose mechanism)은 로저 펜로즈가 제안한 회전하는 블랙홀에서 에너지를 추출하는 방법이다.
  • O processo de Penrose é um meio teorizado por Roger Penrose pelo qual as partículas podem extrair energia da energia rotacional de buracos negros em rotação. Esta extração se faz possível pela existência de uma região do espaço-tempo de Kerr chamado a ergoregião, uma região na qual uma partícula é necessariamente propelida em concorrência motora com o espaço-tempo em rotação. No processo, uma porção de matéria entra na ergoregião do buraco negro, e uma vez entrando, é dividida em dois. O momento das duas partes de matéria pode ser disposto que uma parte escapa ao infinito, enquanto a outra cai ao no horizonte de eventos externo do buraco negro. A porção em escape de matéria pode possivelmente ter maior massa-energia que a porção original porção de matéria antes da queda. Em suma, o processo resulta em um decréscimo no momento angular do buraco negro, e esta redução corresponde a uma transferência de energia onde o momento perdido corresponde a energia extraída. O processo obedece a leis da mecânica de buraco negro. Uma consequência destas leis é que se o processo é realizado repetidamente, o buraco negro pode eventualmente perder todo seu momento angular, tornando-se rotacionalmente estacionário.
  • 潘羅斯過程(Penrose process),也稱為潘羅斯機制(Penrose mechanism),是羅傑·潘羅斯推理出的一個過程,可以從轉動的黑洞提取能量。因為轉動的能量在黑洞的位置,不在事件視界內,而是在克爾時空被稱為動圈的區域,在那裡粒子必然如同推進的火車頭一樣,隨著時空一起轉動,因此提取能量是可能的。在動圈內的所有物體都受到轉動時空的拖曳,在這個過程中,一團物質進入黑洞的動圈,而一旦進入動圈,他就會被拆成兩團。這兩團的動量經過重整,所以其中一塊會逃逸到無窮遠,而另一塊穿越事件視界掉落入黑洞。逃逸的物質碎片可能攜帶了比原來進入的質量更多的質能,而進入黑洞的碎片攜帶的是負質能。摘要的說,這個過程使黑洞的角動量減少,並且減少相對應於能量的轉換,因為失去的動量勢必將由能量提取。 這個過程遵循黑洞力學的規律。這些規律是如果過程被反覆的執行,其結果是黑洞最終會失去它所有的角動量,成為非旋轉的史瓦西黑洞。計算出經由潘羅斯過程可以提取的能量上限。
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