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STEM小知识: 在黑洞附近度假的(非恐怖)指南(第二部分)

Sahaana V

黑洞文明将如何利用能源?


想象一下,一个由先进人类组成的殖民地居住在黑洞附近。他们可能会收集小行星并把它们扔进黑洞,利用释放的能量。他们也可能使用其他方式--比如黑洞炸弹


黑洞炸弹


要建造一个黑洞炸弹,他们需要一个黑洞和一面镜子。它是如何工作的?通过黑洞炸弹驾驭能量的过程包括向黑洞发射一束电磁波。这些波穿过事件视界,消失在黑洞中。但大部分的波被黑洞的旋转能量在侵蚀层中放大,之后它们会撞到镜子的表面,通过侵蚀层反射,继续无止境地放大。这个原理被称为超辐射散射


每当波浪反弹时,它们就会呈指数级地变强,波浪的能量可以被收集和使用。这颗炸弹可以成为数万亿年的能量来源! 如果波没有从镜面包络中释放出来,它们会不断变得越来越强大,而黑洞炸弹会爆炸。爆炸将释放出比超新星爆炸更多的能量。这次爆炸可能是宇宙中最大的一次。


那么,黑洞炸弹是可行的吗?


就目前而言,不可行。但这并不是科幻小说。制造黑洞炸弹需要一个比我们先进一千倍的文明。在卡达舍夫尺度上,我们仍然没有达到被认为是第一类文明的水平。什么是卡达舍夫量表?1964年,科学家尼古拉-卡达舍夫开发了卡达舍夫量表,根据技术能力对文明进行分类。文明被划分为4个主要类别 -


  • I 型文明: I 型文明能够充分使用其母星的可用能源。

  • II 型文明: II 型文明将能够充分使用其太阳系的能量。

  • III 型文明: III 型文明将能够充分使用其整个星系的能量。

  • IV 型文明: IV 型文明将能够使用多个银河系的能量!


The Kardashev scale: 1 with a picture of the earth & sun, 2 with a picture of the solar system, 3 with a picture of the galaxy, and 4 with a picture of multiple galaxies

今天,人类在卡达舍夫量表上的排名约为0.75。以我们目前的技术能力,不可能建造一个黑洞炸弹,更不用说一个戴森球了。我们必须成为第三类文明才行。


你知道有什么其他方法可以让我们利用黑洞的能量吗?你认为黑洞文明会是什么样子?请在下面评论告诉我们!


引自:

  1. Kurzgesagt video: https://www.youtube.com/watch?v=ulCdoCfw-bY

  2. The Black Hole Bomb - How we could make the universe’s most powerful weapon of mass destruction: https://medium.com/predict/the-black-hole-bomb-7db6fd8e3e22


Translated into Mandarin by Han Yuyi

 

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