引力波能够成为能量来源吗？

引力波能够成为能量来源吗？

问题：小时候看过的动画《蓝宝石之谜》里出现了利用黑洞引力波供能，这个有可能能实现吗？

《蓝宝石之谜》中鹦鹉螺号前后有两艘，第一艘引擎为常温粒子湮灭引擎，分离水中的氢原子核，使它们转化为反质子，使两种粒子互相湮灭。第二艘引擎为由两个冻结于常温中的，相同半径的沿双星轨道运转的微型黑洞重力场相差产生的奇点释放能量。

第一艘伊尔特利姆（Eritorium）下水日期：1888年6月21日，动力来源：常温粒子湮灭引擎，属于半永久机关。粒子湮灭引擎原理：分离水中的氢原子核，使它们转化为反质子，使两种粒子互相湮灭，质量—能量转化率94%。使用能量交换器直接把湮灭能量转化为电能和动能。

第二艘，新鹦鹉螺号（Excelion）原名艾克西利欧，长眠于旧亚特兰蒂斯王国（蓝色诺亚）地下第7机库12000年的第四代恒星间航行用宇宙战舰，可在空中飞行，以对湮灭发动机和反重力设备驱动，攻击总火力约为红色诺亚的1/50。具体建造时间不详，12000年前就停止使用，后被尼莫船长重新启用，并改名新鹦鹉螺号。

主要动力来源：奥菲斯大型缩退炉（缩退炉又可称黑洞引擎）。工作原理：由两个冻结于常温中的，相同半径的沿双星轨道运转的微型黑洞重力场相差产生的奇点释放能量。辅助动力：常温粒子湮灭引擎，作为驱动调速轮的辅助装置及电子炮的能量来源。

章鱼喵.时见疏星回答：首先得说，对这个不是很熟，所以有说错的可能性。更关键的一个问题是，这样复杂的系统我根本不知道怎么算，然后我就说不清楚物理。

写这个答案之前我去翻了下笔记，因为年代久远，目前的理解是这样的。答非所问，因为我实在不敢确定上面提到的那个过程能不能用来提取能量……原则上，这样是可以向外提供能量的，因为会产生引力波，如果有办法使用引力波来作为能源，那自然可以为外界提供能量。另外一个是让两个 black hole 融合，这样在黑洞热力学上等价于一个放热过程，会释放大量能量。

跑题：从黑洞中取能量的过程，有那么几个，比较有名的，是彭罗斯过程（Penrose process）。Penrose process 是提取黑洞旋转的能量，也就是说这个方法是在旋转黑洞上才能使用。旋转黑洞是这个样子的，这里面有个奇怪的能层（ergosphere），掉进这个层里面的物体的动能会变负值。为什么会变负值？

因为这个层转动非常快，如果要保持跟这个里面做惯性运动，只能运动的比光速还快，这是不可能的。反正算的话，就是把代表对称性的 Killing 矢量跟四动量缩并，可以得到能量，会发现能量在这个 ergoshpere 中可以为负值。这样就给了我们一个提取能量的机会。比如我背着一块石头跳进去，然后把石头扔进黑洞里面，合适的话这个石头的动能是负的。

然后根据能量守恒我就获得能量，然后我的能量就比原来进去的时候大。这个过程等价的是把黑洞的旋转动能提取出来了，所以有个上限。奇怪的是不能把黑洞所有的旋转动能提取出来，只能提取一部分。对于 Kerr 黑洞也就是普通的旋转黑洞，只能提取大约 30% 的能量，计算也很简单，把度规放进我扔掉的石头的能量的表达式，然后让能量小于零。总之黑洞有很多很奇怪的性质，特别是带电的旋转的黑洞什么的。