【創(chuàng)作培育計劃】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，有著不同質量的恒星，有和我們太陽質量差不多的，有比我們太陽質量小一些的，有比我們太陽質量大一些的，還有比我們太陽質量大很多的。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量小于差不多8倍的天體，在死亡的時候，恒星的中心部分就會變成一個白矮星。而那些介于8倍太陽質量到20倍太陽質量之間的天體，在最后死亡的時候會變成一個中子星。而那些初始質量大約20倍太陽質量的天體，最后恒星的中心部分，就會坍縮形成一個黑洞。之所以形成黑洞就是因為沒有已知道的力來支撐其他的天體了。

對于黑洞而言，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動的黑洞，而克爾黑洞是指有轉動的黑洞。當然我們通常想象的是將通過某種方式將讓黑洞轉動的能量提取出來，如果是這樣我們可以想象，對于史瓦西黑洞，也就是不轉動的黑洞，應該是沒有可以能量可以提取出來的，然而其實不是這樣的，對于沒有轉動的黑洞，按照目前的說法，應該大約是有6%以上的能量可以提取出來的，這和我們通常的認識其實有點不太一樣的。對于旋轉的黑洞，我們知道黑洞視界面的轉動速度最高可以接近光速，所以此時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量，其實是包含了黑洞的轉動能量了。

在天體物理當中，黑洞的周圍通常都有一個吸積盤，吸積盤的物質會有一部分慢慢地掉入到黑洞之中，另外一部分物質會沿著黑洞的轉軸方向噴射出去，在天文學當中，我們把沿著轉軸方向的物質稱之為噴出物質或者稱之為噴流，那這部分物質的能源機制是什么呢？其實就是黑洞轉動的轉動能，就是我們在上面所提到的能量。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)這個想法，有人就想到將類似的戴森球放在黑洞周圍，當然這個裝置更為復雜一些，然后把黑洞轉動能量聚集起來，加以利用，曾經(jīng)獲得諾獎的基普·索恩曾經(jīng)就在其科普讀物《黑洞與時間彎曲》一書當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，最后的結果是行星也是可以存在于黑洞的周圍，因為黑洞周圍的氣體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60年代初，前蘇聯(lián)宇宙學家卡爾達肖夫，根據(jù)文明可以掌握和利用的能源等級、總量，假設出了宇宙文明的三級模型。一級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。二級宇宙文明是恒星文明，是指可以利用整個恒星系的所有資源。三級文明是星系文明，是指可以利用整個星系的資源。而根據(jù)目前人類的能力，我們還處在一級文明之中，等級為0.7。對于我們提到的黑洞，它還是屬于恒星的級別，應該是處在下一個文明之中。我們還遠遠沒有觸及。

盡管我們還沒有達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黑洞的周圍？在銀河系中，按照估計存在著上億個恒星量級的黑洞，不過到目前為止，我們發(fā)現(xiàn)的恒星量級的黑洞僅僅不足100個，在這發(fā)現(xiàn)的不足100個黑洞當中，真正精確測量地也就不足二三十個，所以說是冰山一角。按照我們現(xiàn)有的理解，有的黑洞轉動的慢，有的黑洞轉動快，所以不同的黑洞可以提取的能量應該是不同的。按照我們目前的理解，距離地球或者太陽最近的恒星級的黑洞為A0620，這是按照其發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星命名的一個黑洞，距離我們大約是3000多光年，所以說這個黑洞是非常的遙遠，對于我們要想利用其能量，我們目前應該是不太可能。

所以再次簡單回答一下這個問題就是：無論是轉動的黑洞，還是不轉的黑洞，理論上我們盡管可以向黑洞提取能量，但是因為

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

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