科學(xué)界近日宣布了一項(xiàng)令人瞠目結(jié)舌的成就:首個(gè)模擬“黑洞炸彈”的實(shí)驗(yàn)裝置已成功問世,盡管其威力遠(yuǎn)不及電影中的超級(jí)反派所設(shè)想的那種末日裝置。
這一理論上的裝置構(gòu)想奇特,它利用旋轉(zhuǎn)的鏡子來反射并放大從黑洞逃逸的能量波。在真實(shí)的黑洞環(huán)境中,這種能量將呈指數(shù)級(jí)增長,直至被釋放或引發(fā)一場(chǎng)威力堪比超新星的爆炸。然而,實(shí)驗(yàn)室中的這個(gè)“黑洞炸彈”只是一個(gè)安全的演示模型,旨在探索這一科幻概念背后的科學(xué)原理。
這個(gè)模型并非直接從黑洞汲取能量,而是通過一系列復(fù)雜的鏡子系統(tǒng)來放大磁場(chǎng)。在測(cè)試過程中,這個(gè)裝置確實(shí)發(fā)生了爆炸,但科學(xué)家們強(qiáng)調(diào),這只是一個(gè)“小打小鬧”,并不會(huì)造成真正的危害。格拉斯哥大學(xué)的丹妮爾·法喬教授形容這次爆炸更像是“噗”的一聲,而非震撼人心的巨響。
黑洞炸彈的核心在于一種名為“超輻射”的物理效應(yīng)。據(jù)葡萄牙里斯本高等理工學(xué)院的維托·卡多佐教授解釋,超輻射是輻射與旋轉(zhuǎn)物體相互作用時(shí)被放大的現(xiàn)象。當(dāng)向一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓柱體發(fā)射低頻聲音或電磁波時(shí),某些特定模式的波會(huì)帶著更多能量返回,實(shí)現(xiàn)能量從旋轉(zhuǎn)物體到輻射的轉(zhuǎn)移。
實(shí)驗(yàn)室中的這個(gè)模型并未使用真實(shí)的黑洞,而是用旋轉(zhuǎn)的鋁缸來模擬超輻射的物理原理。當(dāng)鋁缸在非常接近“模擬黑洞”(實(shí)際上是由金屬線圈和磁場(chǎng)構(gòu)成的裝置)的地方旋轉(zhuǎn)時(shí),它似乎能從虛無中獲得能量,這是廣義相對(duì)論中“怪異且反直覺”的規(guī)則所導(dǎo)致的。
在這個(gè)模型中,旋轉(zhuǎn)的線圈既用于產(chǎn)生磁場(chǎng),也將部分磁場(chǎng)反射回系統(tǒng),從而形成一個(gè)持續(xù)且失控的放大效應(yīng)。最終,高振幅的能量在裝置內(nèi)部積聚并劇烈加熱,導(dǎo)致壓力劇增,引發(fā)爆炸。盡管實(shí)驗(yàn)版本的黑洞炸彈威力有限,但它仍能產(chǎn)生驚人的能量,甚至導(dǎo)致裝置中的電子元件受損。
盡管這項(xiàng)技術(shù)聽起來令人擔(dān)憂,可能會(huì)被用于制造真正的炸彈,但法喬教授堅(jiān)稱這種情況很難發(fā)生。相反,研究人員指出,這一過程可能有益于能量收集,類似于風(fēng)力渦輪機(jī)的工作原理。當(dāng)鋁氣缸的旋轉(zhuǎn)速度超過磁場(chǎng)的頻率時(shí),它會(huì)放大磁場(chǎng),并將產(chǎn)生的能量反射回系統(tǒng)并再次放大。
然而,一個(gè)更可怕的可能性是在太空中制造一個(gè)真正的黑洞炸彈。理論上,這將創(chuàng)造一個(gè)無限的能量源,為整個(gè)文明提供動(dòng)力。盡管我們目前的科技水平還無法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),但無法排除其他更先進(jìn)的文明已經(jīng)或正在嘗試制造這種裝置的可能性。
卡多佐教授表示:“我們可以很容易地想象一個(gè)比我們稍微先進(jìn)的文明,利用類似裝置配合一個(gè)黑洞來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。這太神奇了,從真空中提取能量來為一個(gè)社會(huì)提供動(dòng)力。”然而,他也警告說,任何擁有巨大威力的技術(shù)都可能帶來潛在的危險(xiǎn)。