科学界近日宣布了一项令人瞠目结舌的成就:首个模拟“黑洞炸弹”的实验装置已成功问世,尽管其威力远不及电影中的超级反派所设想的那种末日装置。
这一理论上的装置构想奇特,它利用旋转的镜子来反射并放大从黑洞逃逸的能量波。在真实的黑洞环境中,这种能量将呈指数级增长,直至被释放或引发一场威力堪比超新星的爆炸。然而,实验室中的这个“黑洞炸弹”只是一个安全的演示模型,旨在探索这一科幻概念背后的科学原理。
这个模型并非直接从黑洞汲取能量,而是通过一系列复杂的镜子系统来放大磁场。在测试过程中,这个装置确实发生了爆炸,但科学家们强调,这只是一个“小打小闹”,并不会造成真正的危害。格拉斯哥大学的丹妮尔·法乔教授形容这次爆炸更像是“噗”的一声,而非震撼人心的巨响。
黑洞炸弹的核心在于一种名为“超辐射”的物理效应。据葡萄牙里斯本高等理工学院的维托·卡多佐教授解释,超辐射是辐射与旋转物体相互作用时被放大的现象。当向一个旋转的圆柱体发射低频声音或电磁波时,某些特定模式的波会带着更多能量返回,实现能量从旋转物体到辐射的转移。
实验室中的这个模型并未使用真实的黑洞,而是用旋转的铝缸来模拟超辐射的物理原理。当铝缸在非常接近“模拟黑洞”(实际上是由金属线圈和磁场构成的装置)的地方旋转时,它似乎能从虚无中获得能量,这是广义相对论中“怪异且反直觉”的规则所导致的。
在这个模型中,旋转的线圈既用于产生磁场,也将部分磁场反射回系统,从而形成一个持续且失控的放大效应。最终,高振幅的能量在装置内部积聚并剧烈加热,导致压力剧增,引发爆炸。尽管实验版本的黑洞炸弹威力有限,但它仍能产生惊人的能量,甚至导致装置中的电子元件受损。
尽管这项技术听起来令人担忧,可能会被用于制造真正的炸弹,但法乔教授坚称这种情况很难发生。相反,研究人员指出,这一过程可能有益于能量收集,类似于风力涡轮机的工作原理。当铝气缸的旋转速度超过磁场的频率时,它会放大磁场,并将产生的能量反射回系统并再次放大。
然而,一个更可怕的可能性是在太空中制造一个真正的黑洞炸弹。理论上,这将创造一个无限的能量源,为整个文明提供动力。尽管我们目前的科技水平还无法实现这一目标,但无法排除其他更先进的文明已经或正在尝试制造这种装置的可能性。
卡多佐教授表示:“我们可以很容易地想象一个比我们稍微先进的文明,利用类似装置配合一个黑洞来实现这一点。这太神奇了,从真空中提取能量来为一个社会提供动力。”然而,他也警告说,任何拥有巨大威力的技术都可能带来潜在的危险。