黑洞可能是星际旅行的中转站,外星人通过“光环驱动”来

来源:中国IT网 2019-03-25 14:32

我们的脑海里一直有这样一幅画面,威力无比巨大的黑洞,它所发出的可怕引力会吞噬宇宙的各种物质,连光都无法逃脱。毋庸置疑,如果生命进入黑洞,会立即死亡。

但是现在物理学家通过计算机模拟表明,大型旋转的黑洞可以作为星际空间旅行的航站。一些物理学家因此认为,你可能会通过黑洞到达银河系的遥远的地方,或者可能到达另一个星系。目前的宇宙学研究认为,最安全的星际通道之一可能是银河系中心的超大质量黑洞,它被称为人马座A*,它可能是人类航天器飞出银河系的中转站。

黑洞可能是星际旅行的中转站,外星人通过“光环驱动”来去自如

黑洞是横亘在科学事实和科幻小说之间的界线。一方面,科学家们通过研究认为真实的黑洞正在活动中,他们吞噬了那些毫无戒心距离太近的恒星,然而另一方面,现实研究却终结在黑洞的边缘,这里被称为事件视界,那里从来没有宇宙飞船去过,于是科幻小说作家们开始了各种天马行空的创作。

所以无论在黑洞内部还是边界之外发生了什么,都是属于猜测。科学家们一致认为,如果你进入黑洞的足够深处,引力最终都将会变得十分强大,以至于它会杀死任何企图穿越黑洞的东西。但科幻电影则更为乐观,他们将黑洞描绘成穿越时空的门户,或通往其他维度的门户。也许您听到科幻这个词,只是认为这是些脑洞大开的幻想,顶多满足一下人类的想象欲和感官刺激。

黑洞可能是星际旅行的中转站,外星人通过“光环驱动”来去自如

然而现在一些科学家认为科幻迷们关于黑洞的想法可能并非毫无道理。每个黑洞的中心都有一个密度无穷大的点,称为奇点,这是黑洞具有强大引力的原因。几十年来,科学家们一直认为奇点都是一样的,所以任何经过视界的物体都会以同样的方式被摧毁,它们会像中国的山西拉面一样被拉伸,一直到无限长的长度。

但在上世纪90年代初,这种观点发生了变化,加拿大和美国的不同研究团队发现了第二个奇点,称为“大规模膨胀奇点”。它仍然有很强的引力,但它只会把物体拉伸到有限的长度,而且在这个过程中可能不会杀死你,也就是说,你可能在穿越黑洞的旅途中幸存下来。更具体地说,通过一个大的旋转黑洞,这是第二个奇点存在的地方。

黑洞可能是星际旅行的中转站,外星人通过“光环驱动”来去自如

很明显,天文学家现在并不能通过黑洞的旅行来验证这个理论。事实上最好的测试地点,是在距离我们27000光年远的银河系中心的超大质量黑洞人马座A*,但是这么遥远,现在人类想要测试根本不现实。于是科学家们转而考虑进行计算机模拟,想要发现当我们成功地到达一个单独的、旋转的黑洞会发生什么。麻省理工学院达特茅斯分校和乔治亚格温内特学院的一组科学家首次进行了这个实验。

模拟过程显示,当你通过黑洞的第二个奇点时,温度会略微升高但并不剧烈,只是你没有足够的时间来应对非常强大的力量。通过这个相对较弱的奇点,就像手指快速穿过1000摄氏度的蜡烛火焰。如果你的手指在火焰中停留的时间足够长,你会被灼伤,但是如果你的手指快速穿过火焰,你几乎感觉不到任何东西。同样如果你以合适的速度和动量,在合适的时间通过一个弱奇点,你可能毫发无损,感觉不到什么变化。至于一旦你穿过黑洞到达另一边会发生什么,没有人真正知道。科学家认为其中一种可能性是,你会到达银河系的另一个遥远的地方,可能距离任何行星或恒星都有光年之遥,但另一种更有趣的可能性是,我们会到达一个完全不同的星系,前提是你的生命足够长可以走那么久。

黑洞可能是星际旅行的中转站,外星人通过“光环驱动”来去自如

现在哥伦比亚大学的天文学家天体物理学家大卫·基普对于奇妙的黑洞作用又有了新的拓展,对于假想中的外星文明如何穿梭于我们的星系,天文学家认为他们可以向相互环绕的双黑洞发射激光。

这个想法是NASA数十年来使用的技术的未来升级版。光环驱动的方法是利用“引力反射镜”来吸收黑洞的能量,引力反射镜是黑洞的一个区域,它吞噬物质,并将其以完全相同的方向发射出去。于是发射的激光束会在黑洞周围弯曲并带来额外的能量,进而推动宇宙飞船接近光速。天文学家可以通过观察黑洞是否比预期更频繁地合并,来寻找外星文明使用“光环驱动”的迹象。

黑洞可能是星际旅行的中转站,外星人通过“光环驱动”来去自如

大卫·基普表示,利用那些被称为“飞旋镖光子”的返回光子,星际旅行理论上可以利用因此收集到的能量,实现比黑洞本身还要快133%的速度。这种从黑洞中获取能量的方法不仅可以避免危险地接近引力空洞。宇航员多年来一直使用弹射原理,利用行星或者月球自身的重力,帮助太空船加速进入宇宙空间。黑洞移动越快,光环驱动器可以从中获取的能量越多,因此科学家彼此相互螺旋运动的双黑洞模式。一个外星文明可以利用黑洞作为银河系的中转站,但是很难远程探测到,除非有更高的双星合并率和过多的双星偏心。

从理论上讲,如果一个外星文明可以足够近的接近黑洞,那么它就可以在我们无法察觉的情况下利用这种星际穿越方法。光环驱动相比其它可能的星际旅行方式,可以减少对大量燃料的依赖。其它理论上的星际旅行方式需要宇宙飞船加速到所谓的“相对论速度”,一种与光速相当的速度,而光环驱动可以说是一种颠覆性的获取能量的方式,双黑洞模式本质上讲就是一个巨大的电池,关键是如何开发和有效利用宇宙中存在的巨大能量。