黑洞是一个重力很强,甚至连光都无法逃脱,高密度大质量的天体。“从黑洞中取出大量的能量并有效利用的方法”,这样的想法听上去有点匪夷所思,但是真的有这种可能吗?
黑洞是宇宙中最强的能量体。
如果物体或光线靠得太近,它就会被吸进黑洞。
但是,有一种方法可以从黑洞中取出能量并有效利用。
究竟是什么方法才能从连光都逃不出来的黑洞中抽出能量?
从黑洞中提取能量的想法的一个重要观点是,“有些东西在黑洞中以超高速旋转”
当一颗大质量的恒星死亡时,它无法承受自己的引力,核心坍缩,变成一个小黑洞。
在坍塌之前,恒星正在旋转。根据宇宙的基本定律,旋转的物体不会任意停止。
一颗恒星的自转能量,即使从一颗大恒星变成一个小黑洞,也不会丢失。
旋转物体越小,由于相同的旋转能量,旋转速度越快。
因此,黑洞继续以我们无法想象的高速旋转。还有一些黑洞每秒旋转数百万次。
在旋转的黑洞中,存在被称为事件视界(event horizon),甚至连光都无法到达的地方…
在其中心,有黑洞所具有的全部质量凝缩的 “奇点”。
奇点是黑洞的中心,其密度和重力是无限的,通常被描述为“没有表面的无限小点”。但是,这样的“点”不能“旋转”。
因此,在旋转的黑洞中,不存在一个点而是“环形奇点”。环形奇点厚度为零,没有表面,以超高速旋转,包括所有黑洞的质量。
由于环状奇点的旋转太快,黑洞周围的时间和空间都扭曲了。
由此,在事件视界(event horizon)外部,形成被称为“能层(Ergosphere)”的新区域。能层(Ergosphere,又称Frame Dragging或是Lense Thirring Effect,“兰斯-蒂林效应圈”)
虽然时空在事件视界(event horizon)上完全破碎,但据说时空在能层(Ergosphere)内只有一半破碎。
被吸入不旋转的黑洞,就像滑到洞里一样……
被吸入旋转的黑洞就像水被吸入到卷起漩涡的排水槽中一样。
旋转的黑洞将旋转能量传递给能层(Ergosphere)中所含的物质。
因此,环状奇点放出的旋转能量被认为是以非常快的速度推动接近的物体流动。
从能层(Ergosphere)中,如果我们能够提取环形奇点释放的旋转能量,我们就可以获得相当大的能量。从这个黑洞中取出旋转能量的方法被称为彭罗斯过程。
银河系中心的超大质量黑洞,拥有相当于许多星系的恒星释放数十亿年的能量。
取出能量的简单方法是让物体侵入黑洞。
因为黑洞相对于从外部进入的质量,接受与质量相应的能量。
如果能巧妙地让火箭冲入能层(Ergosphere)的话……
在环状奇点推流的方向流动中能得到很大的能量。
这种方法比将化学能转化为动能和将火箭发射到太空更有效。
举个例子,火箭的发射就像是靠自己的力量在游泳池里游泳一样,但是在能层(Ergosphere)内火箭的前进就像是在流动的游泳池中被水流推动着游泳一样。
黑洞的旋转非常快,当火箭从能层(Ergosphere)中出来时,人们认为它的加速程度比火箭进入时要快得多。
黑洞稍微相应地损失了旋转能量,减慢了旋转速度,但黑洞不那么容易失去所有的旋转能量。
还有一种从黑洞中提取能量的有效方法。
首先,在超高速旋转的黑洞外侧,安装覆盖黑洞外部的镜子。
乍一看,它与覆盖着巨大天体,毫无保留地回收所有能量的戴森球相似。
。
但是,与宇宙中其他天体相比,黑洞非常小,而且物质也只是一面镜子,因此这个更容易构建。
用10厘米厚的镜子覆盖与太阳质量相同的黑洞......
大的小行星拥有的金属也许就足够了。
用镜子覆盖黑洞后,打开镜子的一部分,将电磁波向黑洞射入。
电磁波以光速到达黑洞,除了极少一部分的电磁波被事件视界(event horizon)吸收消失以外,反复反射到镜子上。
每次电磁波通过能层(Ergosphere)时,电磁波都会通过接收黑洞的旋转能量来加速。
每当电磁波在镜子和黑洞之间反弹时,它都会增加能量,最终获得巨大的能量。
一旦电磁波的能量达到必要的量,就可以打开镜子的一部分并 取出能量。
如果这种方法能够建立起来,那么理论上人类在几万亿年内都不会受到能量的困扰。
另外,如果您继续反射电磁波而不消耗能量......
电磁波将获得足够的能量来打破镜子并最终爆炸。
这种爆炸能量可以说是生物能制造出来的最大的爆炸。
现在,从黑洞中取出能量,各种各样的问题堆积如山,现实中是不可能的。
但是,在遥远的未来,人类在缓慢死亡的宇宙中生存的最后方法,可能是取出黑洞的能量。
星星,包括太阳,死了,在黑暗覆盖的宇宙中......
旋转的黑洞是人类可以使用的最后一种能量来源。
最后的人类可能就生活在黑洞的旁边。
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