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第180章 黑洞能源二（第1页）

不过，也有一个好消息：目前已经研发出了一些熔点比钨更高的合金材料。而且，根据黑体辐射定律，物体的辐射功率与温度（以开尔文为单位）的四次方成正比。这意味著，如果我们能找到一种熔点是钨两倍的合金，那么在不熔化的情况下，这种合金材料每平方米能承受的辐射功率將是钨的16倍。但即便如此，要处理黑洞释放的全部能量，仍然需要几平方千米大小的吸收壳。

显然，黑洞飞船的体积会非常庞大，其质量可能是现有大型轮船的数十万倍，甚至数百万倍，因此，要容纳如此巨大的吸收壳並非不可能，尤其是考虑到吸收壳本身不需要做得太厚。

然而，这又引发了另一个问题：如何將黑洞与飞船固定在一起？黑洞释放的辐射是全向的，这意味著黑洞自身並不会產生任何推进力（不会向某个方向加速），如果不採取固定措施，飞船很可能会径直飞离，而將黑洞留在原地。

你可能会想，能不能用绳索將黑洞系在飞船上？答案是否定的。因为黑洞的体积比原子还要小，任何与之接触的物体都会被它彻底撕碎（即便物体没有在接触前熔化）。

不过，我们可以考虑其他几种固定方法。例如，给黑洞赋予一定的电荷，然后利用电磁力將其与同样带电的吸收壳绑定在一起。之后，再通过一些支架將吸收壳与拋物面反射镜（以及飞船的其他部分）常规连接起来。这种方法是否可行，目前尚无定论，但为了证明“將黑洞与飞船固定”在理论上是可能的，有一种从概念上讲最简单的方法：利用黑洞自身的引力来固定吸收壳，同时利用黑洞辐射產生的压力来平衡引力（防止吸收壳被黑洞吞噬）。

这种方法通常被称为“引力牵引器”，其原理与我们过去討论过的“恆星引擎”或“戴森球”的某些概念类似：某个物体位於辐射源（此处为黑洞）的上方，一方面受到辐射產生的排斥力（向外推），另一方面又受到辐射源的引力（向內拉），最终在两种力的作用下达到平衡。

不过，用这种方法来固定小型黑洞存在一个问题：小型黑洞的引力其实並不强，但它释放的能量（辐射压力）却极大。因此，要想让吸收壳足够靠近黑洞，以受到黑洞引力的束缚，就意味著吸收壳需要承受极强的辐射——强到足以熔化任何已知材料。即便忽略熔化的问题，辐射压力对吸收壳產生的向外推力，也会远远超过黑洞对吸收壳的向內引力（超过1g的加速度），从而將吸收壳推离黑洞。

而对於那些质量更大、寿命更长、能量输出更低的黑洞来说，情况则恰好相反：它们的辐射压力会大幅降低，而引力则会显著增强。因此，你可以利用引力將这些大型黑洞与飞船绑定，作为飞船的推进器。不过，除了用於星系间旅行之外，这种大型黑洞推进器的实用价值並不大，因为用它来加速飞船需要耗费极其漫长的时间。我之所以提到这种方法，只是为了简单易懂地解释如何將黑洞与运动的物体（飞船）绑定在一起，以及这种绑定方式在理论上是可行的。

理想情况下，如果未来能够研发出可以反射伽马射线的技术（目前已经有一些相关的技术思路，並且这些技术正在不断改进），並且能够向黑洞中注入物质（为黑洞补充燃料），那么我们就可以通过粒子束，从飞船后方將物质注入黑洞——这样一来，不仅能为黑洞补充燃料，还能为黑洞提供向前的动量（进而推动飞船前进）。同时，能够反射伽马射线的材料，还能帮助我们减小吸收壳的体积，甚至可以完全捨弃吸收壳，只使用拋物面反射镜来反射伽马射线，从而產生推进力。

能够反射伽马射线的材料，很可能是让黑洞飞船技术真正具备可行性的关键。当然，即便没有这种材料，我们或许也能实现黑洞飞船的概念，但如果能製造出一种像普通镜子反射可见光那样，能高效反射伽马射线的材料，那么黑洞飞船技术的复杂程度和体积重量將会大幅降低。

此外，如果你还能將沿途收集到的氢原子通过粒子束注入黑洞，为黑洞补充燃料，並通过这种方式让黑洞保持在飞船的固定位置，那么飞船的运行將会更加容易。在这种配置下，飞船能够在合理的时间內加速到接近光速，並且可以在星际空间中无限期航行（只要有星际物质作为黑洞的燃料）。

不过，即便不考虑光速的限制，这种飞船的最大速度也並非无限。因为最终，飞船会达到这样一个速度：吸收星际物质时，这些物质对飞船產生的减速效应，与黑洞通过消耗这些物质產生能量所带来的加速效应恰好抵消，此时飞船便会达到最大速度。但即便如此，这个最大速度也会非常高。

如果无法实现上述两种技术（反射伽马射线和为黑洞补充燃料），那么你就只能使用质量更大的黑洞。不过，质量更大的黑洞虽然能让飞船实现1g的加速度，但要达到这一加速度所需的时间会非常长。即便你真的使用了这样的大型黑洞，你也很可能不会建造加速度远超1g的飞船——因为过高的加速度会让船员感到极度不適。

因此，如果你拥有一个质量小、能量高，且能够补充燃料、有效约束的黑洞，那么你很可能会建造一艘体积更大的飞船。在之前的表格中，为了便於理解，我假设飞船及货物（不含黑洞）的质量与黑洞的质量相等。但实际情况可能並非如此：例如，如果一个黑洞自身產生的加速度（仅考虑黑洞质量）能达到10g，那么你可以建造一艘总质量（含黑洞）为黑洞质量10倍的飞船，这样一来，飞船的加速度就能降至1g（人体可承受的范围）。

在这种配置下，飞船的规模可能堪比一座摩天大楼，而黑洞则被安置在“大楼”的底部（类似地下室的位置）。与那些需要通过旋转產生人工重力的飞船不同，这种依靠黑洞推进的飞船，只需通过1g的恆定加速度，就能为船员提供与地球重力相当的人工重力——这无疑是最理想的飞船设计方案之一，尤其对於载人星际旅行而言。

然而，如果无法为黑洞补充燃料，也无法反射伽马射线，那么上述理想的飞船设计就无法实现。坦率地说，我认为，如果至少其中一项关键技术无法突破，那么黑洞动力飞船在现实中就不可能具备可行性。

在结束今天的討论之前，我们再来谈谈另外两个话题：第一，黑洞飞船技术对“搜寻地外文明”的影响；第二，黑洞飞船技术的武器化潜力。

我们多次討论过“费米悖论”——即“外星人究竟在哪里”的问题。而“搜寻地外文明”项目的核心目標，就是解答这一悖论：要么找到外星文明存在的证据，要么证明外星文明並不存在。

目前，搜寻地外文明的主要方法之一是监听宇宙中的无线电信號，但隨著技术的发展，更先进的搜寻思路开始聚焦於：分析外星文明可能掌握的技术，以及如何探测这些技术產生的“副產品”（如能量辐射、引力波等）。

例如，如果某个外星文明正在製造“光球黑洞”，那么我们应该能观测到这样的现象：在某个恆星周围，存在规模庞大的太阳能收集器集群，其覆盖面积甚至超过了恆星周围的行星。同时，我们还应该能探测到这些光球黑洞释放的伽马射线、產生的引力波，或者如果引力子存在的话，还能探测到引力子的信號。

目前，我们还没有专门用於探测这类信號的设备，但未来，这些探测手段很可能会成为搜寻地外文明的重要“武器”（工具）。

说到“武器”，將黑洞技术武器化有几种显而易见的方式，但其中並不包括“將黑洞投向行星，让黑洞吞噬整个行星”这种情况——我已经解释过为什么这种方式在现实中不可行。

最简单、最直接的黑洞武器化方式，就是让以黑洞为动力的飞船撞击目標。一个质量为百万吨级別的物体，当它以接近光速的速度（相对论速度）运动时，其撞击產生的能量几乎相当於一颗恆星在一秒钟內释放的总能量，威力堪比十亿颗广岛原子弹。

不过，这种武器的威慑力可能並不像你最初想像的那么大。因为如果能提前探测到来袭的飞船，你完全可以將其汽化。即便飞船被汽化，黑洞本身依然会存在，但它会径直穿过目標行星，不会对行星造成太大破坏，然后继续在宇宙中飞行，直到完全蒸发。

当然，当黑洞最终蒸发时，会释放出巨大的能量——在其存在的最后一秒，释放的能量大约能达到102?焦耳（1后面跟24个0）。而且，在製造黑洞时，你可以控制它的初始速度和运动方向。因此，如果你能在合適的时间和地点製造出黑洞，那么当黑洞蒸发时，其產生的爆炸威力將非常惊人。

不过，这种武器既不具备“鈷弹”那样的放射性污染能力，也不够隱蔽——因为黑洞在存在期间，尤其是在生命末期，会发出极其明亮的辐射。但另一方面，你也无法轻易“击落”一个黑洞。在最佳情况下，如果你能以极高的精度测量出黑洞的位置和速度，或许可以通过粒子束撞击黑洞（就像为黑洞补充燃料那样），从而改变黑洞的运动轨跡。但如果无法改变黑洞的运动轨跡，那么目標就註定会被黑洞蒸发时的爆炸摧毁——除非目標能及时逃离。

当然，对於飞船（甚至是体积庞大的空间站）来说，它们或许有足够的时间探测到来袭的黑洞，並进行规避。而且，儘管黑洞蒸发时的爆炸会对行星表面造成严重破坏，但这种破坏的威力还不足以摧毁整个行星。不过，黑洞倒是一种绝佳的“掩体破坏弹”（钻地弹）——因为它可以毫无阻碍地穿透任何物体。

如果你掌握了反射伽马射线的技术，並且能够为黑洞补充燃料（这意味著你也能通过粒子束改变黑洞的运动轨跡），那么你很可能也具备在飞船上製造黑洞的能力。你可以製造出质量极小的黑洞，並將其装载在飞弹中——这种飞弹將具备极高的加速度和机动性。然后，你可以在合適的时机停止为黑洞补充燃料，让黑洞在抵达目標时恰好蒸发並產生爆炸。

这种黑洞飞弹將很难被探测到，因为黑洞本身质量极小，而且它释放的辐射几乎都朝向飞弹的后方（目標无法观测到的方向）。因此，如果人类能够研发出反射伽马射线的材料，並且能够將金属物质注入小型黑洞（为其补充燃料），那么黑洞飞弹將会成为一种极具破坏性的武器。

即便你能將黑洞飞弹汽化（飞弹本身具有巨大的动能），但如果时机把握得当，在飞弹汽化的同时，黑洞也会恰好蒸发並產生爆炸，而且这种爆炸很难规避——因为黑洞本身难以探测，且具备极高的机动性。

因此，儘管黑洞动力飞船目前还停留在科幻领域，但它確实展现出了巨大的潜力——尤其是如果我们未来能够突破几项关键技术（如反射伽马射线、为黑洞补充燃料）的话。