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能量相當于10萬個太陽,黑洞的吸積盤,也能成為生命的家園?

作者:阿山講科普

導語

“黑洞就是宇宙中的粉碎機”,這是人們常說的一句話,也确實是對黑洞的了解,這個擁有巨大引力的物體能夠把一切都吞噬,就像粉碎機一樣,讓其完全消失。

但是這裡所說的噬物絕不是單純的“吃”,還包括對資訊的吞噬,而且黑洞并不是完全地将其吞噬掉,其實黑洞是能量的寶庫。

能量相當于10萬個太陽,黑洞的吸積盤,也能成為生命的家園?

在黑洞的形成過程中,巨大的引力吸引了大量的物質,甚至連光子都無法逃脫,這一大量的物質就會構成黑洞的吸積盤,進而産生亮度,黑洞發射的能量憑借這出色的儲備,一直在照耀着周圍的星球。

有人甚至認為,這套系統中的能量光和熱足夠為星球上的生命提供足夠的能量,黑洞是一種可以為文明提供更多可能的能源。

而黑洞正處于這種概念的重新定義過程中,有人提出了将黑洞作為能源的利用方法,認為黑洞就是超級文明的幹電池,甚至對人造黑洞的制造都開始進行了讨論。

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一、黑洞為何能釋放這麼多能量。

在我們大多數人的印象中,黑洞就是一種非常黑暗的東西,雖然它擁有一顆“心髒”,但是以至連光子都無法逃脫,那麼它又是如何照耀星球的呢?

這是因為在黑洞的周圍形成了一個品質巨大的吸積盤,我們之是以能看到黑洞發出的光芒,其實是這個吸積盤發出的能量。

這個吸積盤是宇宙中最亮的現象之一,釋放的熱量也是非常可觀的,甚至有科學家開玩笑說,把地球投放到黑洞的吸積盤中,能保持全球平均氣溫在攝氏15度左右。

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這個吸積盤從外觀上看十分美麗,但在它能夠發光之前,也是經過了一些變化的,我們都知道,物體發出熱量是因為其原子運動的速度較快,是以其中的熱量也較高,這樣就會釋放出能量,産生光。

這個吸積盤原本是一顆恒星,當恒星在死後形成黑洞的時候,它的物質将會在黑洞的影響下變得越來越冷,但是在内部,運動的速度并不會減緩,是以在運動的高速下,産生了摩擦,釋放出大量的熱能,最終黑洞形成了一個巨大的火環。

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上世紀,科學家通過天文望遠鏡觀察了一些黑洞附近的行星,發現這個吸積盤也非常的神秘,一般情況下,它比黑洞要明确很多,但是有的時候,黑洞發出的輻射會變得非常明亮,那麼究竟是什麼造成的呢?

後來科學家在實驗中發現,當黑洞的吸積速率較快的時候,它就會發出非常明亮的輻射,而當吸積速率降到一定程度,輻射的亮度就會變暗。

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這是因為當黑洞吸收物質的速率很快,随之形成的吸積盤内部物體就會運動的更快,這樣就會産生大量的摩擦,最終釋放出更多的熱量,有一部分來自能量迅速釋放的光,是以黑洞輻射出的光也很亮。

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二、黑洞也能成為一顆恒星。

那麼既然黑洞“光明”,它就可以起到一顆巨大恒星的作用,向周圍地區發送光和熱,就像太陽一樣。

一顆恒星要産生光和熱,是同時采用聚變和光譜,這和黑洞形成的機制就不同了,恒星是通過将氫氣産生核聚變,與此同時釋放能量,這是一種極其古老的方式,而黑洞産生能量是新型的方式。

就像人類在使用能源方面一樣,我們古老的祖先是用火來取暖、做飯,但是這套系統不能以單個的火堆來作為源泉,隻能靠燃燒已經存在的物質來取暖,這一系統雖然古老,但仍被一些地方人類在使用,能量産出非常有限。

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黑洞就相當于現代文明中的發電機,能夠儲存大量的能源,在人類需要的時候釋放能量。

這種能源并不是通過原子的碰撞來形成,而是通過物質被黑洞吞噬的過程中釋放出來的能量,能夠釋放出比太陽還要亮的光,又能釋放出比一顆恒星還要大的熱量,足以讓一個星系的數百顆恒星都沒有熱量這麼大。

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并且黑洞本身也是足夠穩定的,不像恒星那樣的活動頻繁,不穩定的恒星很容易發生爆炸,讓它們周圍的星球和行星無處躲藏,最終逃脫不了命運。

比起這顆漫無邊際的粉碎機,更加穩定的黑洞可以作為超級文明的能量中心,足以為數以百億的星球提供足夠的光和熱,黑洞的能量可以說是無限的。

科學家認為,黑洞可以替代恒星,成為巨大的行星奇迹的家園,其中的生物能夠在黑洞的光照下生存,經過演化,可能會形成一種可以耐受那種極端溫度的生命,而這隻是其中的一個可能,黑洞中的能量還遠不止如此。

科學家認為,如果我們發現有其他文明嘗試來給宇宙“插電”或進行其他活動,那麼我們也可以選擇這樣一種能源。

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另一方面,黑洞也有可能被改造,首先是自然條件下的改造,生活在恒星上的文明通過合并更多的太陽,進而形成黑洞,這樣其周圍的行星就會得到更多的能源。

人工改造黑洞可能需要通過兩個黑洞的碰撞形成,人類在早期甚至可以在實驗室中形成黑洞,我們知道,黑洞并不是天然的産物,而是由品質或能量堆積到一定程度的時候,在時空中形成的。

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如果在實驗的時候,當原子的碰撞能量足夠大的時候,就會在實驗室中形成黑洞,這樣就能大大減少建造大型粒子對撞機的成本,進而将更多的資源投放到對黑洞的研究中。

而黑洞的物質都會融合在一起,封裝成一個規整的能量體,這種能量塊隻有在需要的時候釋放出能量,就能産生更多的能量,讓碰撞産生的可能性降到最低,能夠源源不斷的為文明提供能量。

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三、距離我們最近的黑洞。

黑洞的形成并不是一個秘密,從曆史的資料中可以看到和發現足以證明黑洞存在的繪圖,而且這種現象是很常見的,隻要有一顆品質足夠大的恒星,就會在死亡的時候形成黑洞。

黑洞在宇宙中也是非常常見的,僅著名的地球之外的黑洞,就有多達70多個,但都距離我們非常遙遠,最近的黑洞也在距離地球1500光年的地方。

可以說,我們離地球之外的黑洞還非常遙遠,盡管人類在對黑洞的研究上有着很多成果,但是距離我們最近的黑洞仍然非常遙遠,如果沒有蟲洞技術的話,就算有一艘光速飛船,也不可能在短時間内抵達那裡。

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而到目前為止,人類最快的飛船的速度也隻有大約1/10000的光速,這個速度下,就算一直向黑洞進發,也需要幾萬年的時間,而且在到達的過程中,還有可能被黑洞的巨大引力吸引進去。

蟲洞技術也隻是一種理論,人類無法在短時間内實作它,是以這是一種未知的存在,隻能通過更多的研究來解答這一個問題。

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結語

科學家認為,黑洞可以被視為能源寶庫,為文明提供無數的可能,黑洞可以被用來制造更多的能量,也可以被用來制造蟲洞來進行探索,這種想法引發了對黑洞利用的新探讨。

黑洞釋放的能量對我們未來的能源供應有着重要的啟示,而放在更廣闊的視野中,這種能量還會有着更廣闊的應用。