第256章 黑洞飞船（4 / 5）
至少在星际尺度下，这些质量的黑洞可以保持静止，比如被用作空间站和行星的能量源，这种山丘质量级別的黑洞是绝佳选择。
它们的寿命可达数百万甚至数十亿年，相比同等质量的太阳能板、风力涡轮机，或是石油、铀这类依赖有限燃料的能源设备，能释放出更多的能量，而且它们的体积远小於成片的太阳能板或风力涡轮机，因为它们的大小比质子还要小。
但这也意味著，如果你在地球上製造出这样一个黑洞，它会径直坠向地球核心，然后再从地球的另一端飞出来，整个过程仅需 80 分钟。
要知道，它的体积比原子还小，却拥有和一颗自由坠落的小行星相当的惯性，它在运动过程中几乎不会受到任何碰撞摩擦，只会以 80 分钟为周期，在地球內部来回振盪，沿途留下一道灼烧的轨跡。
这也是为什么我们並不担心会在实验室中意外製造出黑洞 —— 即便真的製造出了黑洞，它的质量也会远小於一百兆吨，大概只有一粒沙子那么重，其寿命短到我们只能用科学记数法来描述，会瞬间蒸发消失。
即便它没有瞬间蒸发，也只会以 80 分钟为周期，在地球內部来回穿梭（你可能也见过有资料说这个时间是 84 分钟，这个时间指的是物体在无摩擦的真空环境中，穿过一个天体从一端到另一端再返回的时间，这个时间完全由天体的密度决定，与天体的体积无关）。
这个概念的核心就是 “引力火车”，而且新版的《全面回忆》电影中也出现过这个概念（不是老版的那部，我个人其实还挺喜欢新版的，儘管它不如老版经典）。
通常来说，我们会將引力火车的概念应用於同一大陆上两座城市之间的近地短距离运输，而非穿过地核的长途运输。
简单来说，你可以在两座城市之间，比如纽约和克利夫兰，搭建一条无摩擦的真空隧道，无需任何动力，就能藉助引力在两座城市之间穿梭。
这是一个和本期主题无关但十分有趣的概念，我们之后可能会专门讲解。
当然，也有一些方法能阻止黑洞坠向天体核心，最简单的方法，或许就是將它放置在地球的地球静止轨道上，然后將它释放的能量传输到地面。
我知道我通常不太赞成能量无线传输的方式，因为一个能为一千万人供电的能量束，也可以被当作致命的射线武器 —— 尤其是霍金辐射通常都是高能硬伽马射线，但这个方法依然值得一提。
过一段时间，我会稍微讲讲微型黑洞的武器化应用，不过这次我们先略过这个话题。
关於超级武器的科普，这类话题確实有很多有趣的切入点，但如果我的 “超级反派气质” 再重一点，我恐怕就要开始为我的秘密基地挑选地址了，所以这个话题先放一放。
想要隔绝伽马射线，我们可以用钨这类吸收性强、熔点极高的物质，將黑洞包裹起来。
对於这个能释放 300 亿瓦能量的山丘质量黑洞来说，我们需要一个直径几百英尺的钨质球形外壳，这个外壳会被黑洞的辐射烤得通红。
之后，我们可以用太阳能板收集这些能量，或者用经典的方式，利用这些热量煮沸水，推动涡轮机发电 —— 不过在零重力环境下，这种发电装置的结构设计，会和我们的常规认知大相逕庭。
製造黑洞同样是一个难题，不过相比给黑洞补充质量、防止其爆炸来说，製造黑洞的难度还算小的，这一点我们下一期找机会再讲。
因为用於宇宙飞船的黑洞，其寿命会让我们不得不担心它们发生爆炸的问题，但製造黑洞依然是一个巨大的技术难题。
不过从物理学角度来看，製造黑洞並非不可能，就我们目前所知，製造小型黑洞並不违反任何已知的物理定律。
当然，这一点始终无法被完全证实，因为我们对黑洞的了解还十分有限，甚至科学界还在爭论，黑洞本身是否可能违反物理定律。
製造超大质量的黑洞，在概念上其实很简单：把大量物质挤压在一起，就成了黑洞。
但物质本身具有斥力，並不容易被高度压缩，而製造小型黑洞时，我们甚至无法藉助引力来帮助压缩物质。
所以目前最受认可的理论方法，是利用雷射束的对撞来製造黑洞，因为光子是玻色子，与构成我们日常认知中几乎所有普通物质的费米子不同，光子可以被无限紧密地聚集在一起。
可以说，光子是没有实体的，所有玻色子都具有这样的特性，无数个玻色子可以同时占据同一个空间位置。
当然，在这种极小的尺度下，空间和时间的概念本身，就已经变得有些不准確了。
如果你想了解更多细节，可以去查阅 “泡利不相容原理” 的相关资料。
所以，如果你將大量光子精准地瞄准同一个点，让它们在同一时间抵达该位置，並在这个点上聚集足够的能量，使其达到形成黑洞的临界值，一个黑洞就诞生了。
通常来说，我们会使用伽马射线来完成这个过程，因为伽马射线的波长极短，而当你想要瞄准一个比原子核还小的点时，短波长是至关重要的。
要实现这个过程，需要极高的精准度，以及巨大的初始能量供应，不过我们可以通过让光线在反射镜等装置中不断反射，来逐步积累能量。 ↑返回顶部↑
它们的寿命可达数百万甚至数十亿年，相比同等质量的太阳能板、风力涡轮机，或是石油、铀这类依赖有限燃料的能源设备，能释放出更多的能量，而且它们的体积远小於成片的太阳能板或风力涡轮机，因为它们的大小比质子还要小。
但这也意味著，如果你在地球上製造出这样一个黑洞，它会径直坠向地球核心，然后再从地球的另一端飞出来，整个过程仅需 80 分钟。
要知道，它的体积比原子还小，却拥有和一颗自由坠落的小行星相当的惯性，它在运动过程中几乎不会受到任何碰撞摩擦，只会以 80 分钟为周期，在地球內部来回振盪，沿途留下一道灼烧的轨跡。
这也是为什么我们並不担心会在实验室中意外製造出黑洞 —— 即便真的製造出了黑洞，它的质量也会远小於一百兆吨，大概只有一粒沙子那么重，其寿命短到我们只能用科学记数法来描述，会瞬间蒸发消失。
即便它没有瞬间蒸发，也只会以 80 分钟为周期，在地球內部来回穿梭（你可能也见过有资料说这个时间是 84 分钟，这个时间指的是物体在无摩擦的真空环境中，穿过一个天体从一端到另一端再返回的时间，这个时间完全由天体的密度决定，与天体的体积无关）。
这个概念的核心就是 “引力火车”，而且新版的《全面回忆》电影中也出现过这个概念（不是老版的那部，我个人其实还挺喜欢新版的，儘管它不如老版经典）。
通常来说，我们会將引力火车的概念应用於同一大陆上两座城市之间的近地短距离运输，而非穿过地核的长途运输。
简单来说，你可以在两座城市之间，比如纽约和克利夫兰，搭建一条无摩擦的真空隧道，无需任何动力，就能藉助引力在两座城市之间穿梭。
这是一个和本期主题无关但十分有趣的概念，我们之后可能会专门讲解。
当然，也有一些方法能阻止黑洞坠向天体核心，最简单的方法，或许就是將它放置在地球的地球静止轨道上，然后將它释放的能量传输到地面。
我知道我通常不太赞成能量无线传输的方式，因为一个能为一千万人供电的能量束，也可以被当作致命的射线武器 —— 尤其是霍金辐射通常都是高能硬伽马射线，但这个方法依然值得一提。
过一段时间，我会稍微讲讲微型黑洞的武器化应用，不过这次我们先略过这个话题。
关於超级武器的科普，这类话题確实有很多有趣的切入点，但如果我的 “超级反派气质” 再重一点，我恐怕就要开始为我的秘密基地挑选地址了，所以这个话题先放一放。
想要隔绝伽马射线，我们可以用钨这类吸收性强、熔点极高的物质，將黑洞包裹起来。
对於这个能释放 300 亿瓦能量的山丘质量黑洞来说，我们需要一个直径几百英尺的钨质球形外壳，这个外壳会被黑洞的辐射烤得通红。
之后，我们可以用太阳能板收集这些能量，或者用经典的方式，利用这些热量煮沸水，推动涡轮机发电 —— 不过在零重力环境下，这种发电装置的结构设计，会和我们的常规认知大相逕庭。
製造黑洞同样是一个难题，不过相比给黑洞补充质量、防止其爆炸来说，製造黑洞的难度还算小的，这一点我们下一期找机会再讲。
因为用於宇宙飞船的黑洞，其寿命会让我们不得不担心它们发生爆炸的问题，但製造黑洞依然是一个巨大的技术难题。
不过从物理学角度来看，製造黑洞並非不可能，就我们目前所知，製造小型黑洞並不违反任何已知的物理定律。
当然，这一点始终无法被完全证实，因为我们对黑洞的了解还十分有限，甚至科学界还在爭论，黑洞本身是否可能违反物理定律。
製造超大质量的黑洞，在概念上其实很简单：把大量物质挤压在一起，就成了黑洞。
但物质本身具有斥力，並不容易被高度压缩，而製造小型黑洞时，我们甚至无法藉助引力来帮助压缩物质。
所以目前最受认可的理论方法，是利用雷射束的对撞来製造黑洞，因为光子是玻色子，与构成我们日常认知中几乎所有普通物质的费米子不同，光子可以被无限紧密地聚集在一起。
可以说，光子是没有实体的，所有玻色子都具有这样的特性，无数个玻色子可以同时占据同一个空间位置。
当然，在这种极小的尺度下，空间和时间的概念本身，就已经变得有些不准確了。
如果你想了解更多细节，可以去查阅 “泡利不相容原理” 的相关资料。
所以，如果你將大量光子精准地瞄准同一个点，让它们在同一时间抵达该位置，並在这个点上聚集足够的能量，使其达到形成黑洞的临界值，一个黑洞就诞生了。
通常来说，我们会使用伽马射线来完成这个过程，因为伽马射线的波长极短，而当你想要瞄准一个比原子核还小的点时，短波长是至关重要的。
要实现这个过程，需要极高的精准度，以及巨大的初始能量供应，不过我们可以通过让光线在反射镜等装置中不断反射，来逐步积累能量。 ↑返回顶部↑