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如果我們能建造一個黑洞,那會怎樣?地球會被吞噬嗎?

2022-09-06 10:51 作者:天文在線  | 我要投稿

黑洞是神秘的、破壞性的、致命的重力表現(xiàn),達到了合乎邏輯的極端。但是,如果我們能夠掌握黑洞并讓它們?yōu)槲覀児ぷ髂??今天我們將揭開這個面紗,來回答這個非同尋常的問題。

在某些方面,黑洞有點像宇宙浴缸底部的排水口,任何靠近黑洞的東西都會螺旋式下降進入排水口,落入無盡的黑暗中。而黑洞內(nèi)部的構(gòu)造和物質(zhì)超出了我們的視線,超出了我們的思想,在我們所了解的宇宙之外。黑洞幾乎不會受到堵塞的影響。因此,如果我們確定要以某種方式建造一個黑洞,最合理的理由就是將它用于廢物處理。

因為黑洞可以把離它近的所有東西都吞噬掉,如果這件事能在我們的控制之下完成,那么我們就再也不用擔(dān)心我們的垃圾和塑料了,以及那些我們不再需要的東西。我們可以把這些垃圾扔進我們建造的黑洞中,然后世界就變得整潔干凈了。

但是,也許事情沒那么簡單。黑洞可以消除我們?nèi)咏o它的任何東西,但毫無疑問的是太陽基本上也可以做到這一點。因為距離太陽太遠,我們還沒有能力向太陽系中心發(fā)射所有垃圾??梢韵胂螅覀兘ㄔ斓拇蠖鄶?shù)黑洞也是如此,離我們太遠。經(jīng)典的恒星黑洞是在一顆垂死的恒星坍縮時形成的,是將一個非常大的質(zhì)量壓縮成一個非常小的空間。

如果我們想建造一個黑洞,那么我們首先需要掌握某種控制恒星毀滅的方法。這是一個大問題。然而,無論我們怎么做,在空間和時間上所有物質(zhì)和能量在某個地方都會產(chǎn)生相應(yīng)的巨大引力扭曲,這也是將物質(zhì)吸引到黑洞和事件視界的原因。但是,這種巨大規(guī)模的引力效應(yīng)和力量正是我們不能合理地期望使用黑洞來消除我們不想要的東西的原因,除非我們想把整個地球都扔進黑洞。

建造恒星黑洞唯一安全、不消耗地球的地方是在太陽系之外...基于這一點,我們把垃圾扔進去的想法就變得更加荒謬和難以實現(xiàn)。太陽突然成了一個更現(xiàn)實的選擇。除非我們能開發(fā)出一種新的、無敵的能源,能讓我們的航天飛船能從這飛到太空中的黑洞。但在這個特定的假設(shè)情景下,其實這個問題也能被自己解決。因為如果我們可以建造一個黑洞,那么它實際上已經(jīng)能成為一個巨大的新能量來源。

有一種誤解認(rèn)為,黑洞只是一個萬物消亡的地方,但它們同時也是蘊藏著巨大能量的地方。旋轉(zhuǎn)的黑洞拖拽它們周圍的時空,創(chuàng)造出一個內(nèi)在時空以驚人速度移動的封閉區(qū)域。這個區(qū)域被稱為能層,關(guān)鍵是,它不像事件視界那樣不可逃逸。因此,有理論認(rèn)為可以把物質(zhì)發(fā)射到能層,使之加速到可以逃逸出去。這有點像普通的太空探測器圍繞像木星這樣的行星飛行,通過彈弓活動來增加能量。

如果被能層束縛的物質(zhì)角度正確,那么當(dāng)它重新被束縛時便恰到好處,重新逃逸出現(xiàn)的時候就已經(jīng)有效地從黑洞中竊取能量。這個想法最早由羅杰·彭羅斯爵士提出,而最近的實驗數(shù)據(jù)(使用聲波)證明它實際上是可行的。進一步說,利用“彭羅斯過程”我們還可以制造一種叫黑洞炸彈的東西...聽起來像科幻的、基于奇點的超級武器,但實際上不是。我們稍后再談武器。

黑洞炸彈將會是一個人類建造的圍繞在黑洞周圍的物理框架,旨在通過與能層之間相互作用有效獲取所有可能的能量。2020年,物理學(xué)家馬里恩·克朗布(Marion Cromb)和丹尼爾·法喬(Daniele Faccio)在《自然物理學(xué)》雜志上撰文稱,我們從這樣的結(jié)構(gòu)中獲得的能量將是無限的。當(dāng)然,哪怕只是實現(xiàn)如此遙遠目標(biāo)的任何一點,我們都需要投入巨大的科技力量,這仍然只是停留在假設(shè)階段且實際上只是一種幻想。理論上,這可能行得通。但在現(xiàn)實生活中,我們離實現(xiàn)這個目標(biāo)還差很遠。

迄今為止,我們甚至無法接觸到距離我們1000光年的,最近的黑洞,但這也意味著我們可以構(gòu)建一個假想的世界,探索更多的可能性。

這樣的發(fā)展肯定會使人類更接近卡爾達肖夫指數(shù)的II型文明甚至III型文明??茖W(xué)家們探索宇宙取得的進展,是令人興奮的,也是令人不安的,因為當(dāng)有許多黑洞能夠形成一顆折疊的超新星,你就不必再去創(chuàng)造一個。理論上,只要有足夠的能量或物質(zhì)被壓縮到足夠小的空間區(qū)域,就可以形成黑洞。兩束粒子束相對發(fā)射,正如歐洲核子研究中心的大型強子對撞機那樣,就會產(chǎn)生反應(yīng)。

長期以來,歐洲大型強子對撞機的實驗一直是世界末日預(yù)言的素材——一個龐大的黑洞從法國和瑞士邊界下爆炸,瞬間摧毀了世界。但現(xiàn)在還沒有必要恐慌,大型強子對撞機產(chǎn)生的任何黑洞都是亞原子大小的,它會在瞬間出現(xiàn)又消失。

當(dāng)然,爭論還在繼續(xù),但大多數(shù)在歐洲核子研究中心工作的科學(xué)家很快就消除了大家對災(zāi)難的恐懼。然而,令人遺憾的是,關(guān)于創(chuàng)造黑洞的討論往往會引出這一前沿科學(xué)的另一個方面:我們可以如何將其武器化? 據(jù)估計,即使是一個比一便士還小的微小黑洞的出現(xiàn),也可能帶來相當(dāng)于多個原子彈的能量和破壞力,就像黑洞一樣巨大的物體突然出現(xiàn),整個太陽系都會受到威脅。

但是,對于任何已經(jīng)成功制造出黑洞來吸走能量的文明來說,對于任何控制著如此巨大力量的社會來說,像這樣的超級毀滅性武器很容易被構(gòu)思和制造出來。所以,為什么止步于此呢? 如果一個文明已經(jīng)學(xué)會了如何建造和控制一個黑洞,他們難道不能輕易地地建造和控制兩個嗎?難道他們就不能把這兩種物質(zhì)撞擊在一起,產(chǎn)生更多的能量,用于制造更大、更具毀滅性的武器嗎?

當(dāng)兩個黑洞相互靠近時,它們周圍的空間會進一步扭曲,發(fā)出被稱為引力波的波紋。

當(dāng)黑洞相互碰撞時,逐步發(fā)生越來越嚴(yán)重的時空扭曲,同時釋放愈發(fā)高能的波…最后,黑洞相互融合并釋放出最后巨大的重力波,這種情況會產(chǎn)生極大的能量。2017年,天文學(xué)家觀測到一個完整的黑洞顯然是從遙遠星系中心被發(fā)射出來的現(xiàn)象,其也許是黑洞碰撞造成的。如若能夠獲取一丁點兒碰撞中產(chǎn)生的能量,那這些不竭的能量也足夠我們世代使用,或者足夠去摧毀任何我們想摧毀的東西,只要我們愿意的話甚至能摧毀整個星系,當(dāng)然我們只能希望沒人會愿意扣動這種武器的扳機。

當(dāng)然,顯而易見的是無論以上哪種假設(shè)情況發(fā)生,這都將是未來才會發(fā)生的事。而且,如果某天能以某種方式創(chuàng)造出第一個屬于我們的黑洞,我們可能仍然無法活著看到制造黑洞炸彈、無限能源、星系毀滅武器所必需的技術(shù)被創(chuàng)造出來。

對于二十一世紀(jì)的人類來說,黑洞還有太多重要的東西未知。再加上越來越盛行的理論,繼續(xù)研究它們的理由也越來越多——黑洞可能以“另一個”白洞形式存在,這種結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有理論相反,在這里物質(zhì)被無限排斥。

歐洲大型強子對撞機試驗并非為了創(chuàng)造黑洞,但當(dāng)人類能夠達到隨意生成黑洞這個地步的話,我們的發(fā)展將會跨上一個不可思議的新臺階?,F(xiàn)在,我們有太多關(guān)于黑洞的理論研究沒辦法去證實,但是如果能夠人為創(chuàng)造一個黑洞,那么我們就距這些答案更進一步了。如果我們能有方法通過碰撞釋放出的巨大能量找到人類生存之道,那我們將打開一道從未想象過的知識大門,這也是我們能制造一個黑洞之后才會發(fā)生的事情。

Fy:弗萊海特·D·瓊斯,causa libera,biu~biu~,清醒時分,Katrina.H

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