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  1. 人类或许可以通过一种名为“光环驱动器”的全新方法,从双黑洞系统获取能量。

    文章作者:管理一号 | 2019-03-25
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    人类或许能够经过一种名为“光环驱动器”的全新办法,从双黑洞体系获取能量。图中是黑洞的幻想图。人类或许能够经过一种名为“光环驱动器”的全新办法,从双黑洞体系获取能量。图中是黑洞的幻想图。

     ?#26412;?#26102;刻3月25日音讯,据国外媒体报道,一位常春藤联盟的天文学家声称,人类或许能够经过一种名为“光环驱动器”(Halo Drive)的全新办法,从双黑洞体系获取能量,然后完成无需燃料的星际游览。

    这位名为大卫·基平(David Kipping)的天文学家来自美国哥伦比亚大学,他表明,理论上外星人或许现已在咱们不知情的情况下运用这种技能了。光环驱动器?#24179;?#39134;船的原理首要是运用“引力镜”来吸收黑洞的能量。引力镜是指黑洞的某一区域在吞噬物?#25163;?#21518;,又将物质以相同的方向抛射出去。

    “在国际中搜索才智生命,往往是在考虑设想先进文明的或许活动,以及或许由此发生的相关技能特征的指导下进行的,”大卫·基平在2月28日发表于预印本期刊网站arXiv的论文中写道,“沿着这些方向,本研讨考虑了一个先进文明怎么运用光帆概念进行相?#26376;?/strong>式高效?#24179;?#30340;或许性。”

    科学家现已调查到,当光子进入引力镜区域并随后被射回时,它们不只从旅程中获得了速度,并?#19968;?#20445;留了一部分动能。大卫·基平表明,运用这些回来的光子——称为“回旋镖光子”(boomerang photon)——星际游览者能够从中搜集能量,抵达比黑洞高133%的速?#21462;?/span>

    这种从黑洞中获取能量的办法不只能?#29615;?#27490;过于挨近风险的极大引力空间,也将使飞船极难被探测到。很长时刻以来,天文学家一向将黑洞视为一种引力弹弓,能够协助将物体推入悠远的太空。

    在“引力弹弓效应”中,某个天体(如行星或卫星)能够将飞船“?#23383;?rdquo;出去并使其加快。1963年,闻名物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)提出,任何体积的飞船都能够运用成对的严密天体(如白矮星或中子星)的引力弹弓效应抵达相?#26376;?#36895;度——明显挨近光速的速度(戴森最闻名的设想是被称为“戴森球”的巨大球形结构,先进文明经过戴森球将整个恒星包括在内,捕获其绝大部分能量)。

    但是,这些成?#36816;?#20129;恒星具有极点的引力和有害辐射,其引力弹弓效应或许会损坏飞船。相反地,大卫·基平指出,引力或许能够进步射向黑洞边际的激光束能量,然后为飞船供给协助。黑洞具?#26143;?#22766;的引力场,能够歪曲光子的途径,使其不落入黑洞内部。

    1963年,物理学家马克·斯塔基(Mark Stuckey)提出,黑洞在理论上能够作为一个“引力镜”,即黑洞的引力能够将光子弹回,使其?#19978;?#20809;源。大卫·基平核算出,假如一个黑洞朝着光子来历运动,那回旋镖光子就能够带回黑洞的部分能量。黑洞的移动速度越快,光环驱动器从中获取的能量就越多。因而,大卫·基平以为应该运用兼并之前互相高速螺旋工作的双黑洞。

    大卫·基平说:“某个文明能够运用黑洞作为星系航点,但这些航点将很难长途探测到,除非呈现双黑洞兼并?#22124;?#39640;或较高的双黑洞偏心率。”因而,假如某个文明具?#26032;?#36275;挨近黑洞的才干,在理论上就能够在咱们不知情的情况下,运用光环驱动器办法进行星际游览。天文学家或许能够经过调查双黑洞兼并是否发生得愈?#24736;燈道?#23547;觅外星生命运用光环驱动器的痕迹。

    大卫·基平的研讨首要根据成对黑洞互相盘绕工作时能够抵达相?#26376;?#36895;?#21462;?#34429;然银河系中估量有1000万对双黑洞,但大卫·基平指出,只要少量双黑洞能以相?#26376;?#36895;度长时刻互相盘绕工作,由于大多数双黑洞会很快兼并。不过,他以为一些孤立旋转的黑洞也能够协助光环驱动器抵达相?#26376;?#36895;度,“并?#20197;?#20204;现已知道有许多超大质量黑洞以相?#26376;?#36895;度旋转”。

    光环驱动器的一大缺陷是“有必要前往最近的黑洞,”大卫·基平说,“这就像一次性付出高速过路费。你有必要消耗必定能量才干抵达最近的进口,但接下来,你就能够想走多远就走多远。”

    光环驱动器只要在十分挨近黑洞——大约是黑洞?#26412;?#30340;5到50倍——的间隔上才干发挥作用。“这便是你首要有必要十分挨近黑洞的原因,也决议了你无法以此容易地跨过数光年的间隔,”大卫·基平说,“咱们依然需求?#26085;?#21040;某种办法,抵达附近的恒星,然后才干进入星际‘公路体系’。”

    大卫·基平表明,与其他设想的星际游览方法比较,光环驱动器的另一个首要优点是能够极大地削减对燃料来历的需求。其他理论上的星际游览方法?#23478;?#27714;飞船加快到所谓的相?#26376;?#36895;度,但这需求很多的燃料,而这些燃料自身也具有质量,反过来要求?#24179;?#22120;的功用愈加强壮。比?#29616;?#19979;,光环驱动器只需求从黑洞中收集光子即可。安装有光帆的飞船能够运用激光来?#24179;?#33258;己行进。

    2016年,物理学家史蒂芬·霍金与出资人尤里·米尔纳一起宣告了“打破摄星”(Breakthrough Starshot)项意图正式发动。该项意图初期出资为1亿美元,方案研制名为“星片”(StarChip)的光帆飞行器,以五?#31181;?#19968;光速飞行约20年,抵达半人马α星——间隔咱们最近的恒星体系。

    黑洞里边有什么?

    黑洞是国际中最独特的天体之一,它们的姓名来历是:没有任何物体能够逃脱它们的引力,即使是光线也不能。假如你冒险挨近黑洞并穿过所谓的事情视界,即光线也无法逃脱的鸿沟,那你将永久被困在黑洞中,或许被炸毁。

    关于小型黑洞,无论怎么你都不或许在如此近间隔的触摸中幸存下来。挨近事情视界的潮汐力足以将任何物质拉伸到一串原子的程度,物理学家将这一进程称为“面条化”(spaghettification)。

    但关于大型黑洞——比方银河系等星系中心的超大质量黑洞,其质量相当于一颗恒星质量的数亿倍乃至数十亿倍——穿越事情视界或许就会平安无事。科学家以为,咱们是有或许在进入黑洞国际的进程中存活下来的。

    物理学家和数学家一向想知道黑洞里边的国际是什么样的。他们转向爱因斯坦的广义相?#26376;?#26041;程来猜测黑洞内部的国际。这些方程很有用,直到调查者挨近黑洞中心或奇点。在理论核算中,那里的时空曲率会变为无穷大。

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