黑洞這個天體物理學名詞現在可謂是越來越被人們所熟知了。相較於其它科學名詞,黑洞是利用什麼樣的魅力讓自己大紅大紫的呢?小編覺得主要還是得歸功於黑洞那吞噬一切的力量和它天生具有的極為濃烈的神秘感吧。

一般來說,黑洞其實是由質量很大的天體變成的。當一顆巨大的恆星自身的能量消耗殆盡時會膨脹變成一顆紅巨星,然後再坍縮為白矮星或中子星。根據萬有引力定律來看,質量越大的星體引力也會越大。當一顆恆星的質量達到一定程度,在能量耗盡死亡時,因為自身巨大的引力作用,就會坍縮為一個黑洞。
黑洞擁有巨大的引力,其力量甚至可以將光子吸入,使光子不能逃逸。由於光子在黑洞裡只進不出,我們無法用光學儀器觀察到它,它又像極了一個黑色的洞,所以稱其為「黑洞」。

黑洞的強大引力造就了時間和空間的終點,在此之中,連光也無法成功逃逸。也就是說,任何東西到達黑洞,它們的信息都將會永遠消失。這是因為外界所有事物都沒有任何辦法觸及從黑洞視界穿過的東西,這就導致描述黑洞的參數極為稀少。
黑洞無毛,據說是最初是物理學家沃爾夫岡·泡利給早期的黑洞研究起的一個名字。由於黑洞屬性的極為稀少,所以人類只需要研究三個參數,就可表述一個黑洞的全貌。與之相對的,如果你要用數學模型描述自己兩根手指的比較,億萬個參數也是完全不夠用的。

由於黑洞是由巨量的恆星物質坍縮形成的,霍金教授也提出過黑洞輻射的理論,人們很容易想到如果將黑洞的能量開發出來為我所用該有多好。事實上利用黑洞的能量也在不少科幻小說中常常被寫到。但是從現實的觀點上來看,由於黑洞已經是時空的奇點,我們完全沒有能力利用黑洞內部的能量,也許在遙遠的未來人類也辦不到。

那麼除了黑洞內部,其周圍有沒有能量呢?答案是肯定的。黑洞雖然可以吞噬一切物質,但實際上,黑洞周圍會像漩渦一樣形成一個積吸盤,那些被引力捕獲的恆星氣體會圍繞黑洞周圍轉動。據說銀河系的中心就有一個巨大的黑洞。
事實上銀河系的中心反而是特別亮的,而不是極為黑暗。因為大量熾熱的恆星氣體圍繞黑洞運轉,含有極大的能量。

那麼我們如何利用這巨大的能量?如果像科幻小說中那樣,人類使用類似於繩索之類的物體,將容器送至接近黑洞的地方,把大量高能氣體打包帶走,或者直接轉變為雷射發射回母星,那麼事情就迎刃而解了。
有物理學家說過,一個東西的存在不違反物理定律,那麼剩下的問題就是工程師的事了。但雖然這是科幻中很好的構想,現在我們卻做不出來這個東西。為什麼呢?因為我們找不到適合做繩索的材料,現代普遍使用的優質鋼材因為自身的密度很大,導致必須幾百米就需要使半徑增大一倍,這等連到太空時估計都要比飛船本身還大了,所以鋼材無法使用。

近來科學家們發現了碳納米管,這可以說是一個跨時代的重大發現,碳納米管的密度極低,而強度是鋼的數百乃至上千倍,完全可以在地球的引力下搭建起一座「太空橋樑」,雖然因為技術等問題暫時無法投入製造,但相信數百年後,我們上太空會像乘電梯一樣方便。

但是碳納米管的強度仍然不夠,在黑洞的引力下它會瞬間分崩離析。我們如果想在黑洞上搭建一座太空電梯就必須使用更強的「玄學」材料。理論物理學家的目光轉向了「弦」。根據「弦理論」,各種粒子都是由這種一維物質的振動產生的,它的強度可以達到鋼的上億倍。這似乎是一個很誘人的想法,雖然目前我們並沒有發現弦,這只是一種猜想,但未來就說不準了。

但事實上,物理學家經過數學計算得出了一個可以說是讓人「絕望」的答案,弦的強度雖然可以使它在黑洞的引力場下保持完整,但是這時它的負荷已經達到了臨界值,也就是說,它無法攜帶任何有質量的物體。人們的想法似乎就這麼泡湯了,在弦可以攜帶能量的位置,我們只能捕獲相當少的能量,幾乎可以忽略不計。所以目前來看,這種想法永遠不可能實現。
看來從黑洞那兒撈能量,無異於虎口拔牙,就算是未來人類,也很有可能得不償失,以現在的科學水平更是想都不敢想。人類還能發現更小的基本粒子嗎?有何方法研究物質更微觀的結構?
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