黑洞动力宇宙飞船和超光速旅行。
今天我要为大家讲解微型黑洞的概念,它们与普通黑洞有何不同,以及我们或许可以通过何种方式制造出微型黑洞。
要恰当地探讨这个问题,我们得先讲讲霍金辐射,而要讲霍金辐射,又得先说说虚粒子。
但当我们谈论黑洞时,首先要澄清人们对黑洞普遍存在的诸多误解,那就是黑洞既不是 “黑色的”,也不是 “洞”。
“黑洞” 这个术语直到 20 世纪 60 年代末才开始被使用,而有关黑洞的构想,早在爱因斯坦提出广义相对论之前就已经存在了。
其实早在美国独立战争发生的那个年代,人们就首次探讨过黑洞的相关构想。
人们提及的黑洞的诸多常见特征,要么仅适用于由死亡恒星形成的自然黑洞,要么实际上描述的是黑洞内部那个密度无限大、可能呈点状的微小致密天体,也就是所谓的奇点。
但黑洞本身,其实就是宇宙中逃逸速度超过光速的任意一个区域,我们通常把这个区域称为事件视界,因为在这个边界之外,你无法看到边界另一侧发生的任何事件。
在事件视界的另一侧发生的任何事,任何事件,都无法被外部观测到,因为那里发出的光永远无法抵达你的眼中。
这并不意味着所有黑洞的密度都很大,比如许多星系中心那些巨型黑洞,其平均密度甚至比白矮星或中子星还要低。
而一个由整个星系的质量形成的黑洞,直径几乎能达到一光年,即便它包含了相当于一万亿颗恒星的物质,其平均密度也和我们呼吸的空气相差无几。
恒星级质量的黑洞密度极高,因为它们将一整颗恒星的质量压缩到了仅有数英里的范围内。
而更小的黑洞,密度甚至比恒星级黑洞还要大得多,一个山级质量的黑洞,大小大概和一颗弹珠相当,能轻松握在你的手心 —— 至少在它把你撕碎并吸进去之前是这样。
有望被用作能量源的那些黑洞,比这种山级质量的黑洞还要小得多,而且它们其实并不会把你吸进去,因为它们的质量实在太小,根本无法对人体产生明显的引力拉扯。
这些微型黑洞的体积也极小,这让它们吸收物质的过程变得十分困难,而霍金辐射会让这个问题雪上加霜,这一点我们稍后再细说。
如果我把整座小山 —— 大约十几亿吨的物质压缩成一个黑洞,这个黑洞的大小大概和一个质子相当。
如果我