黑洞炸弹和黑洞文明。 | Kurzgesagt

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黑洞是宇宙中最大的能量收集站

如果你考得太近,他们会吞掉你并且把你的能量据为己有

然后,这些能量就永远消失了

或者,把它转变为宇宙的一个欺诈程序

转变为一个可以延续到宇宙完全死亡的能量文明或者制造一场宇宙中最大的爆炸

但是要怎么做?

我们知道黑洞会吸收一切接近的能量,即便是光也不能避免

这是正确的

因为一个原因,你所知道的关于宇宙的最奇怪的事情会变得更奇怪

黑洞是会打滑的

当质量非常大的恒星死去时,他们的核会在自身重力的作用下塌陷为黑洞

这意味着一个质量很大的物体变得非常小,小到变成宇宙中最小的物体

但是恒星会转动而且我们宇宙中的基本法则告诉我们,转动的东西自身不会停止转动

我们称这为角动量

这个角动量不会消失 一个转动物体会随着体积变小而转动越快

所以,随着横行塌陷,它的角动量让他转动的越来越快直到它塌陷为黑洞

然后黑洞以无限大的角速度保持转动

有些黑洞每秒转动数百万圈

就像不旋转黑洞

旋转黑洞有事件视界和一个奇点在他们的质量核内

这个奇点通常被描述为一个无限小的没有面积的点

但是点不能旋转,所以旋转奇点不能是一个点

的确,他是一个旋转环

旋转环的厚度为零,没有面积,转速极高并且包含了黑洞的所有质量

黑洞转动的如此之快以至于使它自己的空间和时间发生了形变

它用它的力量确确实实的能拖拽空间

这创造了一个包裹黑洞的奇怪的时间空间区域:能层

如果时间和空间在事件视界中完全崩环,那他们在能层中只会半崩坏

在能层中,没有什么东西说得通

它是一个可进可出的区域,但这可能不是一个好的体验

你可以把落进一个静止的黑洞比喻成滑进一个洞

在旋转黑洞的能层中就像螺旋落入死亡漩涡

黑洞对每一个落入能层的物体提供旋转的动能

不管你愿不愿意环会带着你旋转

你需要像光一样快才能在其中保持静止但这是不可能的

但是这有一个漏洞,我们可以从中偷去能量而且这里有很多能量可以被偷取

拿银河系中心黑洞举例

我们可以偷取在十亿年间在银河系蒸发的恒星的能量

最简单古怪的方法取得能量是丢进黑洞一些东西

我们可以看到环会给调入能层的物体提供能量

这很像漩涡中被时间空间冲走一圈又一圈

如果你很聪明,你可以利用这水流让你游的更快

在实际中,这意味着发射一个火箭至能层和黑洞做一个交易

我们给他一些质量它给我们一些转动动量

但这不是公平交易,我们得到的更多

通常,你启动火箭,你将化学能转化为动能

这像你将你自己推进游泳池

但如果你在能层中启动火箭,这像将你推进一个波浪池

波浪的转动动量给你足够的推力推动你前进

这股推力如此之大,在你离开能层时所具有的能量大于你加入的能量

这个黑洞给了你一点点转动动能并且稍稍降低了一点转速

显而易见,它需要很多食物

但幸运的是,它并不挑食

在不久的未来文明可能会在他们需要能量推力时收集陨石投入黑洞

但有一个更好的方法从黑洞中获取能量,而且也很奇怪。它会造成一场前所未有的大爆炸

我们只是要两件东西去制造黑洞大爆炸:旋转黑洞和大的镜子

这面镜子会完全覆盖黑洞

这个镜子和戴森球很像,这是一个极佳的形状去收集一整个恒星的能量

虽然这个镜子很容易建造

镜子很简单而且黑洞远远小于恒星

如果我们做十厘米厚的镜子,一个太阳质量的黑洞可能仅仅需要一个大陨石的金属

一旦我们的镜子就为,我们只需要打开一个镜面并且往黑洞发射电磁波

你可以想想接下来会发生什么,想象一下投一个球到墙上然后它像子弹一样反弹回来

波以光速打在黑洞上

小部分的波掉落在事件视界内并且永远消失

但大部分会在能层中搅动

当黑洞将一些转动动量加给他们并且放大

他们开始超辐射散射,他们的意思是

他们在镜面和黑洞之间反射并且变得更强

每次反射他们都指数性的增强

通过打开一些镜面我们可以在他们变快的时候捕捉一些能量

在理论上这些能量可以成为上千亿年里无限的能源满足所有活动

或者,我们可以吹爆它

如果波不被释放,他们会变得越来越强

从黑洞取得越来越多的能量知道镜面破坏

一个超质量黑洞可以释放等同于超新星的能量

造成一场前所未有的大爆炸

这美丽的黑洞大爆炸被称为彭螺丝过程和超肤色散射,这不是科幻小说

在遥远的宇宙,这可能会成为唯一的手段在我们将死的宇宙中生存下去

在所有的红矮星冷却,所有的白矮星变为黑洞,宇宙将永远黑暗

旋转黑洞可能会成为我们唯一的能量来源

如果可能,最后的生命可能会在黑洞周围

令人既惊又喜

它说明即使没有光,我们也有能去的地方

黑洞既迷人又神秘,但这的确有些惊奇的东西我们可以知道

通过数学我们可以得出如果我们落入黑洞会如何死亡

如果你有兴趣用数学自己计算他们

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