都说黑洞“一毛不拔”科学家却想从中“榨取”能量( 二 )


另一种思路是提取黑洞的引力势能 。这一思路对黑洞的类型没有要求,因为所有黑洞都具有巨大的引力 。日常生活中,如果从高楼上扔下一个物体,物体的速度将越来越快,这是重力势能转变为物体动能的常见例子 。黑洞也是如此,如果将处于等离子体态的气体扔到黑洞里面,随着距离黑洞越来越近,气体的运动速度也会越来越快,等离子体中粒子相互碰撞,从而热化,辐射出携带能量的光子 。这种能量提取的过程,实际上是黑洞的引力能转化为物体的动能,再转化为热能,将能量从黑洞中“搬运”出来 。这就是我们通常所知道的黑洞周围吸积盘辐射的能量来源 。
袁业飞补充道,据估计,黑洞引力能的能量提取率约为5.7% 。可别以为这样的效率很低,要知道目前人们从核聚变中提取的能量仅有0.7% 。根据爱因斯坦质能方程,1克物质通过黑洞的引力能转换后,获取的能量理论上要高出其静止质量对应能量的5.7%,这一数值极为可观 。
而对于提取黑洞转动能这一思路,其能量提取率则可高达43%左右 。
未来或成星际旅行“充电站”
“浩瀚的宇宙中,黑洞数不胜数 。此前有科学家估算过,质量大于10倍太阳质量的黑洞数目应该超过1亿个 。如果能将这些黑洞都改造成能源‘补给站’,将是件非常震撼的事情 。”苟利军感慨道 。
想象一下,漫长的星际旅行中,人们正因燃料告罄而濒临绝望时,突然发现附近就有一个黑洞 。今时的恐惧届时将化为满腔欢喜——能源问题迎刃而解,宇宙飞船“满血复活”,向着更深的太空和更多的未知进发!
然而,理想很丰满,现实却很骨感 。目前由于诸多现实条件的限制,只能让“黑洞能源站”的设想停留在科幻的世界里 。
首先,“我们还不具备能够仔细观测黑洞的高分辨率望远镜 。如果连观测对象的本质都没有搞清楚,谈何利用 。”苟利军说 。
“黑洞距离我们十分遥远,利用这一遥远的天体‘发电’,目前还只是个概念,我们很难设计一个具体的方法和过程 。”袁业飞坦言 。
不过,未来总是充满未知,正如人们古代的飞翔梦已经在现代成为了现实 。“很多时候,科幻会为科学埋下一颗种子,我们期待着它能在未来生根发芽 。”苟利军说 。
编辑:张琦琪
审核:管晶晶




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