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科学家研究出“黑洞炸弹”!原子核大小就能炸死10亿人

   发布时间:2024-02-02 15:09     浏览:346    
核心提示:快科技2月1日消息,黑洞往往令人谈之色变,但其海量的能量更让科学家们垂涎,如果能提取哪怕一部分对人类而言也是巨大的福音,只
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 快科技2月1日消息,黑洞往往令人谈之色变,但其海量的能量更让科学家们垂涎,如果能提取哪怕一部分对人类而言也是巨大的福音,只是太难了,弄不好就会成为“黑洞炸弹”。

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从黑洞汲取能量可以通过所谓的“彭罗斯过程”(Penrose process),物理学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)早在1971年就已提出,核心是利用“参考系拖曳”(frame dragging)效应从黑洞汲取自转能。

参考系拖曳是指自转的天体会扭曲周围的空间,而坠向它的物体会被拖曳着,沿天体自转的方向加快速度。

科学家在地球附近就曾观测到过轻微的参考系拖曳效应,而在强大的自转的黑洞附近,这种效应无疑会非常明显,甚至能会强大到让黑洞“能层”(ergosphere)内运行的天体,环绕黑洞运行的速度甚至超过自由空间中的光速。

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进入“彭罗斯过程”的天体运行轨迹

让一个物体进入快速自转黑洞的能层,并向黑洞释放部分质量或辐射,黑洞就会将这个物体以高于其进入能层的速度甩开,并使之获得额外的能量,黑洞自转速度则会变慢。

这就是“彭罗斯过程”,理论上可以最多将黑洞质量的20%转化成能量。

要知道,氢聚变也只能将大约1%的质量转换为能量。

科学家显然是不会满足的,既然可以做到20%,为什么不能更多?

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一个自转的带电黑洞

在最新的研究中,科学家试图通过粒子衰变汲取黑洞的能量,因为粒子衰变会产生“Banados-Silk-West效应”。

使用某种电磁或物理镜面约束,让粒子在黑洞事件视界附近反复跳跃,就可以持续吸收能量,衰变之后我们就能间接收获黑洞的能量了。

当然,这种方法极其危险,一旦失控,粒子能就会逐级放大,最终让黑洞变成一颗威力无比的“黑洞炸弹”。

科学家推测,即便是原子核大小的黑洞,一旦变成“炸弹”,就可以轻松炸死10亿人。

但也不是没办法控制,比如将带电的黑洞放在“反德西特空间”(Anti-de Sitter space)之中,空间本身就能起到约束作用,让黑洞自行释放能量。

“德西特空间”(de Sitter space)是指带有正宇宙学常数的空旷宇宙,反德西特空间就是带有负宇宙常数的空旷宇宙。

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“反德西特空间”示意图

 

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