【創(chuàng)作培育計(jì)劃】向黑洞要能量，這可能嗎？

作者：茍利軍

這一次我們要說一說黑洞的能量，其實(shí)向黑洞要能量，是可能的。但是要理解黑洞的能量，我們要先從黑洞的形成說起。在宇宙中，有著不同質(zhì)量的恒星，有和我們太陽質(zhì)量差不多的，有比我們太陽質(zhì)量小一些的，有比我們太陽質(zhì)量大一些的，還有比我們太陽質(zhì)量大很多的。根據(jù)現(xiàn)有的恒星演化的理論，類似于我們太陽或者比太陽質(zhì)量小于差不多8倍的天體，在死亡的時(shí)候，恒星的中心部分就會(huì)變成一個(gè)白矮星。而那些介于8倍太陽質(zhì)量到20倍太陽質(zhì)量之間的天體，在最后死亡的時(shí)候會(huì)變成一個(gè)中子星。而那些初始質(zhì)量大約20倍太陽質(zhì)量的天體，最后恒星的中心部分，就會(huì)坍縮形成一個(gè)黑洞。之所以形成黑洞就是因?yàn)闆]有已知道的力來支撐其他的天體了。

對(duì)于黑洞而言，通常是可以分為史瓦西黑洞和克爾黑洞，史瓦西黑洞就是沒有轉(zhuǎn)動(dòng)的黑洞，而克爾黑洞是指有轉(zhuǎn)動(dòng)的黑洞。當(dāng)然我們通常想象的是將通過某種方式將讓黑洞轉(zhuǎn)動(dòng)的能量提取出來，如果是這樣我們可以想象，對(duì)于史瓦西黑洞，也就是不轉(zhuǎn)動(dòng)的黑洞，應(yīng)該是沒有可以能量可以提取出來的，然而其實(shí)不是這樣的，對(duì)于沒有轉(zhuǎn)動(dòng)的黑洞，按照目前的說法，應(yīng)該大約是有6%以上的能量可以提取出來的，這和我們通常的認(rèn)識(shí)其實(shí)有點(diǎn)不太一樣的。對(duì)于旋轉(zhuǎn)的黑洞，我們知道黑洞視界面的轉(zhuǎn)動(dòng)速度最高可以接近光速，所以此時(shí)黑洞可以被提取的能量接近42%，這已經(jīng)是非常高了。那我們所看到的黑洞質(zhì)量，其實(shí)是包含了黑洞的轉(zhuǎn)動(dòng)能量了。

在天體物理當(dāng)中，黑洞的周圍通常都有一個(gè)吸積盤，吸積盤的物質(zhì)會(huì)有一部分慢慢地掉入到黑洞之中，另外一部分物質(zhì)會(huì)沿著黑洞的轉(zhuǎn)軸方向噴射出去，在天文學(xué)當(dāng)中，我們把沿著轉(zhuǎn)軸方向的物質(zhì)稱之為噴出物質(zhì)或者稱之為噴流，那這部分物質(zhì)的能源機(jī)制是什么呢？其實(shí)就是黑洞轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)能，就是我們?cè)谏厦嫠岬降哪芰?。那我們能否通過人為的方式提取這些能量呢？之前有人就想出來類似于戴森球這樣的方式放在一個(gè)正常的恒星周圍，將恒星輻射的能量提取出來，這就是我們知道的通常的戴森球。依據(jù)這個(gè)想法，有人就想到將類似的戴森球放在黑洞周圍，當(dāng)然這個(gè)裝置更為復(fù)雜一些，然后把黑洞轉(zhuǎn)動(dòng)能量聚集起來，加以利用，曾經(jīng)獲得諾獎(jiǎng)的基普·索恩曾經(jīng)就在其科普讀物《黑洞與時(shí)間彎曲》一書當(dāng)中提到了如何提取黑洞能量的方法。除此之外，還有一些理論研究在黑洞周圍行星存在的可能性，最后的結(jié)果是行星也是可以存在于黑洞的周圍，因?yàn)楹诙粗車臍怏w盤可以提供一定的輻射。

那么我們真可以利用黑洞的能量嗎？在上世紀(jì)60年代初，前蘇聯(lián)宇宙學(xué)家卡爾達(dá)肖夫，根據(jù)文明可以掌握和利用的能源等級(jí)、總量，假設(shè)出了宇宙文明的三級(jí)模型。一級(jí)宇宙文明可以稱之為行星文明，也就是能夠利用行星上的所有能源和資源。二級(jí)宇宙文明是恒星文明，是指可以利用整個(gè)恒星系的所有資源。三級(jí)文明是星系文明，是指可以利用整個(gè)星系的資源。而根據(jù)目前人類的能力，我們還處在一級(jí)文明之中，等級(jí)為0.7。對(duì)于我們提到的黑洞，它還是屬于恒星的級(jí)別，應(yīng)該是處在下一個(gè)文明之中。我們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有觸及。

盡管我們還沒有達(dá)到利用黑洞能量的地步，但是我們需要先考慮下，我們是否生存在這個(gè)黑洞的周圍？在銀河系中，按照估計(jì)存在著上億個(gè)恒星量級(jí)的黑洞，不過到目前為止，我們發(fā)現(xiàn)的恒星量級(jí)的黑洞僅僅不足100個(gè)，在這發(fā)現(xiàn)的不足100個(gè)黑洞當(dāng)中，真正精確測(cè)量地也就不足二三十個(gè)，所以說是冰山一角。按照我們現(xiàn)有的理解，有的黑洞轉(zhuǎn)動(dòng)的慢，有的黑洞轉(zhuǎn)動(dòng)快，所以不同的黑洞可以提取的能量應(yīng)該是不同的。按照我們目前的理解，距離地球或者太陽最近的恒星級(jí)的黑洞為A0620，這是按照其發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星命名的一個(gè)黑洞，距離我們大約是3000多光年，所以說這個(gè)黑洞是非常的遙遠(yuǎn)，對(duì)于我們要想利用其能量，我們目前應(yīng)該是不太可能。

所以再次簡(jiǎn)單回答一下這個(gè)問題就是：無論是轉(zhuǎn)動(dòng)的黑洞，還是不轉(zhuǎn)的黑洞，理論上我們盡管可以向黑洞提取能量，但是因?yàn)?/p>

距離很遠(yuǎn)，以及我們目前所處的等級(jí)太低，我們沒有辦法進(jìn)行操作。期待未來的人類可以做到。

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