克尔（Kerr）黑洞有两个视界面，两个视界面之间（图中的绿色区域）叫作能层（Ergosphere），通过磁场与黑洞的相互作用可以提取能层中的转动能量。

     黑洞是极为特别的天体，其引力场如此之强，导致时空极度弯曲，甚至连光也无法逃离。由爱因斯坦引力场方程可以得到4种类型的黑洞：

　　(1) 不旋转、不带电荷的黑洞。它的时空结构于1916年由史瓦西求出，称为史瓦西黑洞。

　　(2) 不旋转、带电的黑洞，它的时空结构于1916-1918年由Reissner 和 Nordstrom求出，称为R-N黑洞。

　　(3) 旋转而不带电的黑洞，它的时空结构由Kerr于1963年求出，称为克尔（Kerr）黑洞。

　　(4)旋转而且带电的黑洞，它的时空结构于1965年由纽曼求出，称为克尔-纽曼黑洞。

     在上述4类黑洞中，Kerr黑洞是最具有天体物理意义的黑洞，它包含黑洞质量和自转两个参数。Kerr黑洞最重要的特征是在事件视界和无限红移面(静限)之间有一个能层, 如图绿色区域所示，理论上一个极端Kerr黑洞能层的可提取能量占黑洞质能的29%，因此Kerr黑洞是一个巨大能库。Kerr黑洞是旋转的，它对周围的时空产生的拖曳效应（frame dragging效应）是通过广义相对论的度规体现的。

    1969年英国物理学家Penrose首先提出从Kerr黑洞的能层提取旋转能量的想法。设想一个能量为E_in的粒子由无穷远进入黑洞。仔细地选择粒子的轨道，使其穿过静限，然后让粒子分裂为两部分：一部分进入负能轨道并落入黑洞,其能量为E_down < 0，另一部分返回到无穷远, 其能量为E_out。能量守恒要求E_in = E_out +E_down，即导致E_out > E_in。结果由于黑洞失去了一些静止质量而导致无穷远处有能量的净增。当逆行负能粒子被黑洞俘获时，就有能量从旋转黑洞中被提取出来，这就是Penrose过程。Penrose 过程揭示了从旋转黑洞中提取能量的可能性，具有重大的理论意义。1972年Bardeen等人证明能层中粒子破裂成两部分的条件是两个粒子的相对速度至少要达到光速的一半。很难想象天体物理过程能使粒子产生如此巨大的相对速度。

     1977年Blandford和Znajek提出，通过吸积在黑洞视界面形成的大尺度磁场可以提取Kerr黑洞的转动能量。在这种情况中的Kerr黑洞很象在磁场中转动的导体,其表面(不是视界,而是紧靠视界的一个薄层,被称为延伸视界或黑洞薄膜)也会产生感应电荷,从而建立感应电场.又由于吸积物质是高电导性的等离子体,就会出现无数直流电回路.黑洞就成为电路中的”电池”,其转动动能被不断提取出来,以Poinyting能流的形式传送出去,加速较远处的粒子,形成喷流.这种精巧的机制被称为电磁Penrose过程。由于Blandford和Znajek的贡献，这种提能过程也称为BZ过程。作为提取Kerr黑洞转动能量的有效机制，BZ过程的发现是20世纪70年代以来黑洞物理学最重要的理论成果之一。BZ过程被用来解释活动星系核和黑洞双星的喷流，也适合解释伽马射线暴的中心引擎。