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宇宙超级文明需极大能量 或制造"迷你黑洞"电池

http://www.kexue.com 2012-11-27 09:23:48 腾讯科学  发表评论

宇宙超级文明或能制造出“迷你黑洞”电池
研究人员推测宇宙超级文明创造出亚原子级黑洞,并将其打造成超级能量源,便于携带

  先进的外星文明不可避免地将面临指数式增长的能量需求,以此来维持不断增加的人口。科学家推测地球邻近的行星将被开发成适宜人类居住的边境。就像科幻文学中写到的那样,最普遍的想法就是建设戴森球,一个围绕着恒星能够吸收能量的适宜居住的球形空间。这是个涉及废弃的人造卫星和小行星的庞大工程,就像星球大战中黑武士建造的那样。

  所有天体物理学家都明白,自然界的终极能量源是黑洞,尤其是能量充足的黑洞。基于数十亿倍于太阳的质量,超大质量黑洞可以在遥远的太空成为强大的信标,巨大的引力场能够允许质量与能量发生转换。对于宇宙超级文明而言,甚至可以制造出如普通电池大小的“黑洞”,根据堪萨斯州立大学的研究人员路易斯·科瑞恩(Louis Crane)和肖恩·威斯特摩兰(Shawn Westmoreland)计算发现,一个质量为100万吨的黑洞,可以被束缚在只有一个原子半径的时空内。

  如果超级文明建造一个面积为亚利桑那州大小的太阳电池板来收集能量,就可以通过其创造一个黑洞,来自太阳能电池板的能量足以提供发射强大的伽马射线激光束形成一个球体辐射并在自身引力场的作用下聚集进一步聚集能量,最终发生坍缩,从而诞生了一个人造黑洞。在科幻小说家阿瑟C.克拉克(Arthur C.Clarke)的《帝国地球》中,描述了利用一颗小行星来建造黑洞的情景。一旦超级文明的外星生物建造出第一个黑洞,他们就可以使用黑洞的能量来引导能量生产,并形成庞大的子黑洞群作为该文明的能量源。

  科学家设想了亚原子黑洞能量源需要具备一个球形屏蔽场,作为宇宙顶级文明甚至可以找到一种方法来创造一种超乎人类想象的黑洞能量源启动关闭系统,其中涉及到奇特的伽马射线太阳能电池。如果拥有了这样的能量源,那么几乎与上帝别无二处,很显然星际旅行将成为外星帝国副产品之一,该文明将会得到几乎难以想象的丰富能源,使之可以定居在星系的任何一个地方。制造黑洞能量源的难度和危险程度一点也不亚于建造反物质能量体,比如如何束缚反物质就是一个大问题,虽然在恒星际宇宙飞船中使用反物质作为主要燃料是一种途径。

  相比较之下,黑洞能量源具有一定的优势,因为其具有自身引力场可“束缚”住自己。更重要的是,制造一个黑洞能量源所需的激发能量远比合成和存储等量数额的反物质要少很多。建造一个亚原子黑洞能量源可以有较多种方式,微型黑洞迸发出的高能伽马射线可转换为电子和正电子对,这些粒子可被电磁场偏转形成一个类似喷射引擎的动力装置,因此亚原子黑洞能量源可以支持足够长时间的星际旅行,可将宇宙飞船加速达到相对论允许的最高速度。但是基于当前人类的物理学研究,基本可以排除其他星际航行动力的方案。

  有研究提出了一种被称为是星际冲压发动机的动力系统,可以利用稀薄的氢气产生较大的推力,此外还有激光传输推进系统。小说家的意图在于建议,利用天文观测数据对伽马射线进行数据分析,可以探测到来自外星飞船发射的伽马射线,甚至是黑洞能量场发射的高频引力波在宇宙空间引发的“波纹”。

  这项具有积极意义的发现将能够证明外星智慧生物的存在。然而能够追踪这种自然的外星的信号并分析信号的来源,对天体物理学家还是个难题。尽管缺乏探测所需要的可行的物理替代方法,但是终有一天我们需要面对这样的事实,我们并不是唯一对银河系有征服欲望的智慧生物。(Everett)

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