當然不是大黑洞。只是小小的造上一個。它非但不會把我們一口吞沒,甚至還可以成爲火箭的發動機。

 

  “真是個餿主意!”你心想。因爲你一定聽過,黑洞的質量無比巨大,即使光也難逃它的引力束縛。一旦我們在實驗室裏製造出黑洞,它難道不會將那些賦予它生命的邪惡機器,連同瘋狂的科學家和我們的行星一併吞沒嗎?當然不會。“宇宙吸塵器”這個污名根本就不應該戴在黑洞的頭上,事實上,製造出一兩個黑洞也許很好玩!

 

  理論上,“只需”將任意一團物質–比如一顆彈珠,或者整個月球–壓縮得足夠小,就可以造出一個黑洞。用力用力……哎呀,再加把勁嘛!目標是,使得構成物質的粒子非常貼近,彼此之間非常緊密,如此一來,它們相互施加的引力就會變得非常巨大,只有超越光速才能擺脫束縛!這隻有在將最初的那團物質壓到“史瓦西半徑”以內才能辦到,德國物理學家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)預言了這個臨界值。比如彈珠的史瓦西半徑只有光子大小的億萬分之一,而壓縮到史瓦西半徑的月球不過一粒砂子大小。既然根據愛因斯坦的理論,超越光速是不可能的,那麼進入史瓦西半徑的粒子就等於被徹底捕獲了:一旦跨過這個門檻,它們只得繼續前進。所以,就算此時你完全收手,按理來說,那團物質還會繼續坍縮,直到凝聚成一個體積爲零、密度無窮大的點。你不覺得奇怪嗎?沒錯。事實上,物理學家也不確信這個極端壓縮過程能夠發生。但之後的情形已經不重要,因爲縮小到史瓦西半徑後,這團物質就已完全與世隔絕了。

 

黑洞可以創造出來?!揭祕人爲製造黑洞的方法!

  無法回頭的界線

  一條單向的界線出現了:包括光在內的一切物質,只要進入了這條界線,都將無法再回頭。或者說,那個被你壓縮的物質已經被包裹進了一個漆黑的罩子。而在德語中,“漆黑的罩子”就叫做schwarzschild,你說巧不巧!物理學家也將這條界線簡稱爲“事件視界”。黑洞就此生成!

 

  在事件視界附近會發生一連串瘋狂的事情。根據愛因斯坦的理論,引力能延緩時間流逝。例如在地球上,你的手錶相對於一塊不受任何引力作用的手錶,每天累計延遲46微秒。而在事件視界附近,引力如此之大,以至於時間幾乎完全停滯了!當然,在那裏散步,就好像在懸崖邊上捉迷藏一樣危險,只要一步走錯,就會被引力拉成一根細長的麪條,“滋溜”一下,被吸到黑洞裏頭去。

 

  那就與事件視界保持距離好了,那就不會有任何問題。就算月球變成了一個黑洞(見下圖),我們也完全不用擔心地球會被吸入。月球只是再也看不見了而已。不過它的質量仍在,因月球引力引發的潮汐,連同其他所有現象都將一如往常。

 

  把黑洞放入火箭!

 

  將月球壓縮成一粒砂子,這顯然是一個不可能完成的任務。我們可以更實際一些,利用激光製造一個屬於我們自己的黑洞。着名的E=mc2(還是根據愛因斯坦的理論)告訴我們,質量和能量是等價的。也就是說,物質無非就是“凝結的”能量,反過來,能量也可以“稱重”。然而,與物質粒子不同的是,純能量粒子,例如光子,能夠多個同時出現在一點上。事實上,光子能夠像鬼魅一樣穿透彼此。正因爲如此,當兩束光交錯的時候,我們並不會看到它們像交疊的噴泉一樣,灑得到處都是。

 

  理論上,只要我們將超能激光匯聚在一個點,也就是說,將足夠多的光子擠壓在一個極小的空間裏,就可以製造出一個黑洞……好吧,但實際操作起來有一點難度:我們需要極其高能的光子,例如核爆炸產生的伽馬射線,然而直到今天爲止,還沒有任何人能夠製造出可以激發“這種小怪獸”的激光發射器。但未來或許可以實現!那時,我們就能造出數十萬噸級的黑洞……

 

  造來幹啥?這涉及到一位着名的英國物理學家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)。他認爲,黑洞實際上並不是黑的,它們的溫度與質量成反比,也會像“白熾體”一樣發光。不斷釋放能量,它們會變得越來越輕(因爲質能轉化),這樣就會越來越熱、越來越亮,直到在最後一道光芒中蒸發殆盡。因此我們也可以把黑洞看作一場極其緩慢的爆炸,在此過程中,黑洞將它的全部質量轉化成了光和熱。只是爆炸所產生的閃光需要很長一段時間才能被觀察到:由於萬有引力的作用,黑洞附近的時間延遲效應尤其顯着。而一場緩慢的爆炸,或曰“受控爆炸”,正好就是電廠或發動機運作的基礎!

 

  假設我們製造出一個50萬噸的迷你黑洞(其體積不會超過質子的千分之一),那麼它將是一個無比閃耀的藍白色光點,能夠以300萬億攝氏度的高溫持續燃燒一年以上。把它放在一面凹面鏡前–就好像汽車前照燈和手電筒一樣,我們就得到了一個光子流發射器,它的反作用力足以推動一艘宇宙飛船!要知道,當你打開手電筒的時候,你的手臂也的確會承受一個反作用力,但你感覺不到它的存在,因爲它真的微不足道。在“大手電筒”的幫助下,黑洞發動機的推力可達12.25億牛頓,大約是“阿麗亞娜”火箭的100倍。這樣一個黑洞發動機持續工作一年,飛船的速度將會變得非常驚人。再也不用好幾年,只需要幾天,我們就能到達太陽系的任何行星。

 

  只有一個小問題,它剎不了車:這臺發動機無法關閉!實際上,只有當黑洞完全蒸發後,它纔會停下。那時,飛船已經到了太陽系遠郊,比冥王星還遠4倍的地方。換句話說,前不着村後不着店,一個無名之地。因此,最後的忠告:如果你要製造一臺黑洞發動機,那就先想一個能夠讓它停下來的辦法!

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