从黑洞吸取能量,到底是天方夜谭,还是理论可行

太阳的温暖照耀着大地,让地球变得生机勃勃的同时,更使人类不必身处黑暗。假如有那么一天,太阳陨落了,甚至连宇宙中的能量都消耗殆尽,没有光和热的供给,整个世界会变得漆黑和寒冷,那时的人类该何去何从?或许我们可以萌发一个大胆的想法,将目光投向能源聚集地——黑洞。

从黑洞吸取能量,到底是天方夜谭,还是理论可行

太空电梯

从黑洞中汲取能量,听起来简直不可思议,但想要让我们的后代可以享受安逸的生活,这或许并不失为一种方法,也只有这样才能让人类文明延续下去。说来容易,做到却很难,科学家曾构想过“太空电梯”,简单来说是一座连接宇宙空间站和地球之间的通道,可以用来搬运货物、传递信息等。将“太空电梯”用于连接黑洞和地球仅仅是一种猜测,但这里也有个疑问,我们该用什么物质构建呢?

乍看之下,从黑洞中提取能量是不可能的,毕竟黑洞被事件视界所包围,一旦触碰这个界限,就连光都会被吞噬,就算这部太空电梯由世界上最坚固的材料制造,也会被直接摧毁。因此,期望从事件视界上开个洞,把黑洞的能量倾泻出来的电梯不仅不会成功,还会连带上不幸的驾驶员一起被吞噬。

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飞船撞击

如果把宇宙飞船捆绑在一起飞向黑洞,是否可以用撞击力将其撕裂一个小的缝隙呢?事实上,就算把世界上所有的宇宙飞船一同撞向黑洞,非但不会将其摧毁,反而会让它变得更大,最终会被当作养分一般吃掉。

黑洞真的可以让吞噬的飞船、宇宙天体甚至连光都无法逃离吗?这其实还有待商榷,霍金曾在1974年发表过一篇论文,上面证明了黑洞会泄露出少量辐射,但掉入黑洞的物质还是会先被摧毁。所以,如果扔进一艘宇宙飞船,它一定不会完好无损地出来,可能在多年以后,黑洞向外释放了一些辐射,而这些能量碎片其实就是之前进入黑洞的那艘飞船。而这其实是个好消息,因为这证明了——能量可以从黑洞逃出来。

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挣脱黑洞束缚

在量子物理中有一个标志性的现象:粒子可以穿过本不可以穿过的障碍。既然黑洞可以向外发出辐射,或许我们也就有希望从中获取能量,但这也是理想层次,真正困难在于具体实施的细节方面。无论我们怎样去尝试从黑洞吸取能量,都会阻碍重重。这其中最简单的方法就是等待,经过足够长的时间后,黑洞会以光子的形式将自己得到的能量“吐出”到宇宙中,每损失一点,黑洞都会减小一些,直到最后消失不见。虽然等待是一个简单的办法,可这个过程极其缓慢,就算耗费人类一生,可能都无法等到黑洞吐出一个光子。

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不过我们还是可以保持乐观的,并不是每一个挣脱黑洞束缚的光子都会逃逸到很远的地方。实际上,几乎没有光子可以跑出很远的距离,而这些光子通过隧穿效应跑出事件视界后,很快会被引力场再次捕捉,然后被黑洞回收。假如我们运用某种手段,在黑洞吐出的光子刚刚逃离事件视界时将其拦截,也许就可以完成吸取黑洞能量的“壮举”。

想知道怎样拦截这些光子,就必须先把黑洞的极端作用力研究透彻,要明白的是,逃逸出的能量并不会笔直地射出。我们都清楚,黑洞连光线都会扭曲,这些光子也不例外,它们以一种“弯曲”的路线逃出黑洞,这也让科学家想到了一种十分巧妙的方法:我们可以接近黑洞,将那里的热能运输到某种事件视界外的装置中,这样就可以把逃逸的能量保存,直至装满后带回地球。

从黑洞吸取能量,到底是天方夜谭,还是理论可行

虽然理想很美好,但现实总是残酷的,这个仅仅是“猜想”的理论并不可行,因为它的结论并非是对量子力学的深度思考,这只是最简单的构想,况且我们根本找不到可以承受黑洞引力的牵引物。

黑洞蕴含着大量能量,但对于目前的我们来说就仿佛一座上了锁的金山,对它垂涎欲滴却又无可奈何。在人类还没有彻底了解黑洞之前,还是不要对它打主意的好。至少目前为止,黑洞对于我们来说仍然是“高不可攀”。

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页面更新:2024-03-10

标签:黑洞   能量   都会   宇宙飞船   天方夜谭   光子   飞船   视界   太空   电梯   理论   事件

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