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黑洞竟然还可以开发利用?科学家们设想的几种开发黑洞资源的方法

黑洞,宇宙中强大的存在,它可以吞噬掉周围的一切物质,连光也无法逃脱它的魔爪。如此恐怖的天体,最好是离它越远越好,谁还敢去开发和利用呢?但科学家们却不这么想,他们认为,黑洞蕴含着巨大的能量和无限的可能,有着广泛的利用价值,针对黑洞的特性,科学家设想了几种利用黑洞资源的方法。

1、利用黑洞制作望远镜

根据爱因斯坦的广义相对论,当一束光在经过一个强大的引力场的时候,光线会在引力场的作用下发生弯曲,这被称为“引力透镜效应”。通过科学家的观测和研究,发现引力透镜效应对光线会起到一种放大的作用,具体表现为光受到的引力作用越大,弯曲度越高,引力透镜效应就越大。而黑洞是宇宙中引力最强的天体,因此科学们设想利用黑洞强大的引力透镜效应,来建造一个超级望远镜。

黑洞望远镜如果研制成功,其应用价值是非常高的。目前的天文望远镜功能有限,很多离我们非常遥远的星系都会都无法观测。而黑洞望远镜可以极大的改善这一现状,它会大大的增强星系的光度,另外由于黑洞本身是不发光的,这可以使需要观测的目标图像更加的清晰,将会对人类探索宇宙有着巨大的推进作用。

2、利用黑洞制作激光器

1916年,爱因斯坦通过研究发现,当一个原子的电子被特定频率的电磁波辐射的时候,电子会吸收电磁波的能量转变到高能级,而电磁波则在损失一部分能量的情况下继续传播。当一个原子的大部分电子都跳到高能级的时候,这个原子就称为处于“激发态”。处于激发态的原子如果受到电磁波的辐射,其高能级的电子会释放能量并回到低能级,而电磁波会因为吸收到能量得以加强,变为激光。

科学家们通过研究发现,被辐射的黑洞可以部分的反射电磁波,而一个旋转的带电黑洞,从理论上来讲是处于激发态。因此,科学家们认为,如果以一个适当频率的电磁波辐射一个激发态的黑洞黑洞会将自身能量注入反射波,此时这个反射波就会因为得到黑洞的能量,而成为威力强大的激光。

激光可以用于未来宇宙星际航行的动力,如果在宇宙飞船设计一面激光帆,让黑洞激光器发出的的强大激光作用在激光帆之上,就可以将宇宙飞船大大加速。2016年4月,霍金宣布“突破摄星”计划,计划中的纳米飞行器的速度可以达到光速的20%,就是使用的光帆技术。而依靠黑洞激光器的强大能量,理论上可以将宇宙飞船加速到接近光速。

3、利用黑洞发电

科学家提出一个想法,可以在一个旋转的带黑洞的周围放置一个特殊的磁场,当黑洞旋转的时候,就可以产生强大的电能。另外在《宇宙的最后三分钟》一书中,作者保尔.戴维斯设计了一个理想状态下的黑洞发电机,其原理是将一重物悬挂在黑洞上方,利用黑洞的引力来带动发电机发电。根据作者的计算,对于一个1公斤的物体来说,可以得到100亿千瓦/小时的电功率,这比核聚变产生的能量还要大上100倍。在《时间简史》一书中,霍金也指出,未来人类可以利用黑洞用来发电。

4、利用黑洞来代替太阳

大家都知道,太阳的寿命只有50亿年了,出于对遥远未来的考虑,人类必须寻找可以代替太阳的能量来源。科学家们通过长期的研究发现,黑洞是会蒸发的,它在吞噬物质的同时,也会向外界辐射能量,从理论上来讲,黑洞向外辐射的粒子中,16%是没有质量的光子,82%是质量极小的中微子,生命可以在这种程度的辐射下舒适的存活。一个普通黑洞可以存活100亿亿亿亿年,在蒸发的过程中,它可以一直向它周围提供几千度高温的辐射,在遥远的未来,人类完全可以搬家到黑洞附近,利用黑洞的能量代替如今的太阳。

5、利用黑洞回收垃圾

有人的地方,就会有垃圾。在地球上,人类产生的垃圾对生态环境产生了很大的破坏,时至今日垃圾问题都令环保工作者相当头疼。而在未来,人类建立在围绕黑洞运行轨道上的太空城市,可以通过特制的“垃圾车”将人类产生的各种垃圾扔进黑洞,这样不光可以一劳永逸的避免了垃圾的困扰,还可以帮助黑洞补充物质,延长黑洞的生命周期,非常有利于环保和可持续性发展。

黑洞还有很多可以利用的方面,例如霍金曾经说过,黑洞可能是虫洞的入口,它可能是通往另一个未知宇宙的捷径,但这些太过虚无缥缈,在科技没有到那一步之前,还是不做考虑吧。各位小伙伴,对此你有什么看法和见解,欢迎留言讨论。

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