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到黑洞边上去居住
时间：2003-12-18 作者: 点击:
| 李龙臣 |
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| 开发黑洞 | 到黑洞边去居住，不是为了寻求刺激和探奇，而是开发和利用黑洞的能源。
黑洞存在各种丰富的能量，如质量能、引力能、旋转能和电能等等。
利用旋转黑洞的旋转和带电性，可建造一台以黑洞为转子的巨大发电机，它产生的电能是任何其他发电设备所无法比拟的。对不旋转的黑洞，也可利用它的强大引力发电，办法非常简单，将一重物用绳索与发电机转子连接起来，绳索通过滑轮将重物悬在黑洞上方，让重物在黑洞的引力作用下逐渐落向黑洞，牵动发电机轮子旋转发电。计算机表明，100克的物质，可以产生10亿千瓦小时的电功率。科学家们指出，黑洞引力能的释放，是恒星内部核聚变能的100倍以上。
一些科学家设想，在黑洞周围建设城市，黑洞可提供维系城市运转的一切能量。在进一步介绍利用黑洞的能量以前，我们需大致了解黑洞的构造和特性。黑洞有旋转和不旋转、带电和不带电之分。所有黑洞都没有可见的表面。旋转黑洞的结构与水漩涡类似，中心是奇异环，奇异环之外是高速旋转的漩涡区，它与外围静止区的界限叫静止界限，漩涡区根据不同的特性由内视界和外视界分成内部地平面、视像地平面和贮能区3部分。越过静止界限进入贮能区的物质，可以自由地运动，越过外视界进入视象地平面的物质，在沿黑洞旋转方向运动的过程中，沿一条向外的螺旋轨道还能逃离黑洞。越过内视界进入内部地平面的物质，只能落入黑洞内部而不可能再逃离出去。
那么，如何提取黑洞的能量呢?设想的方案很多，我们曾已提到过利用黑洞旋转和引力发电。米勒斯·索思和惠勒在《引力》一书中提出另一种利用城市垃圾发电的方案，办法是将城市的垃圾收集起来，装在小车中，将小车一辆接一辆地沿着黑洞旋转的方向，放入黑洞的贮能区，在它们绕黑洞中心高速旋转的轨道上，选择一个抛射点，当垃圾车到达抛射点时，车上的自动装置使小车倾倒，将垃圾倒入黑洞，而空车则沿设计好的轨道逐渐离开贮能区，最后被一个巨大的发电机转子回收。这时的空车已增大了能量，它由两部分能量构成，一是被抛出的垃圾的质量能量，二是黑洞因带动垃圾车旋转而损失掉的少量速度的能量。空垃圾车增大的能量释放给发电机转子，使转子高速旋转发电，为城市提供工业和民用电力。
这种提取黑洞能量的办法，它所带来的附带好处是，永久性地处理了城市垃圾，但由于黑洞的旋转速度损失，城市最终需要搬迁。
还有许多开发黑洞能量的方式，如利用旋转黑洞带电和辐射等性能，光线的一部分被黑洞吸收，另一部分则被反射回来，这部分光线由于受到黑洞的激发而为激光。激光能可转变为电能。
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| 配图选自《航空航天博物馆》 |
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