“人造黑洞”飞船 将来可带你游宇宙

2015-10-24 17:59 作者:admin 来源:
 据英国《新科学家》杂志日前报道,500年前,当哥伦布发现美洲新大陆的时候,英国、法国、西班牙的探险者们纷纷毫不犹豫地驾船前往新大陆探险;如今科学家们则将探索的目光投向了遥远的外太空,星际旅行成了人类永恒的梦想。然而正如英国作家道格拉斯·亚当斯在其科幻著作《银河系漫游指南》中感叹的那样:“宇宙空间的浩瀚无际真是太令人难以置信了”——即使距地球最近的恒星半人马座比邻星,距离地球也有4.2光年远——这超过了地球和太阳距离的20万倍,或者相当于人类乘坐太空船往返月球5000万次的距离。假如乘坐人类迄今为止最快的星际探测器——美国“旅行者1号”探测器以每秒17公里的速度离开太阳系,人类将在7.4万年后才能到达比邻星,星际旅行对人类来说无疑是痴人说梦。人类如何才能在有生之年光顾那些距离以光年计的遥远星球?美国科学家最近推出了两套全新的星际飞船设计方案,他们建议设计一种由暗物质或“人造黑洞”作为动力的宇宙飞船,它们都能以接近光速的速度飞行,一旦科学家造出这种激动人心的高科技飞船,那么就可以使我们——或者我们的后代在有生之年实现星际旅行的梦想!
 
  到半人马座
 
  路途遥远
 
  早在1903年,俄罗斯物理学家特西奥科夫斯基就发现“星际旅行”的最大障碍是火箭的速度:火箭的最高速度最多只能达到其尾部喷气速度的两倍。一架航天飞机的尾部喷气速度每秒不超过3英里,这意味着航天飞机的最高速度每秒不会超过6英里,而以这样的速度至少要花12万年才能到达4.2光年外的半人马座比邻星;假如人类乘坐迄今为止发明出来的最快星际航行器——美国“旅行者1号”探测器以每秒17公里的速度离开太阳系,那么人类将在7.4万年后才能到达比邻星,这意味着星际旅行对人类来说无疑是痴人说梦。
 
  “人造黑洞”飞船带你星际旅行
 
  最近,美国科学家推出了两套全新的星际飞船设计方案,首先是今年8月,美国纽约大学物理学家刘嘉(音译)提出了用“暗物质”作为宇宙飞船动力的想法,没多久,美国堪萨斯州立大学的数学家路易斯·克兰和肖恩·威斯特摩兰又提出可以用“人造黑洞”作为星际飞船的动力,这两种星际飞船一旦设计成功,它们都能以接近光速的速度飞行!路易斯·克兰认为刘嘉提议的“暗物质”飞船很不现实,因为暗物质存在太多的不确定性,暗物质和正常物质的交互作用相当弱,它也许轻易就能穿过正常物质,这也是地球上的所有科学实验都从来没能捕捉到经过地球的暗物质粒子的原因。克兰提出了他自己更为“现实”的星际飞船设计方案——用“人造黑洞”作为星际飞船的动力!克兰坚信,人造黑洞散发出来的“霍金辐射”将会成为星际飞船惟一的可选动力。上世纪70年代,英国理论物理学家霍金就论证出了黑洞并非全黑,当其中的物质转化为亚原子粒子团时,黑洞便会“蒸发”从而出现“霍金辐射”,“霍金辐射”将能成为星际飞船遨游银河系的主要“动力源”。
 
  用太阳能板制作“人造黑洞”
 
  事实上,第一个提议用小型黑洞作为宇宙飞船动力的人是英国科幻小说作家亚瑟·克拉克,他在自己的科幻小说《帝国地球》中提出了这一设想。最近,霍金也开始宣传这一理念,提倡寻找一个已存在的小型黑洞。但克兰认为寻找已经存在的黑洞太不现实,他说:“你在浩渺无际的太阳系撞见一个黑洞的概率到底能有多大?”克兰建议人类应该创造出自己的“人造黑洞”。
 
  根据克兰的方案,创造“人造黑洞”需要将庞大的能量聚集到很小的范围内,他建议用一个宽达250公里的太阳能板为一个巨大的伽马射线激光器“充电”,这个庞大的太阳能板运行在距太阳数百万公里远的轨道上,它需要花一年时间来吸收能量,最终在激光的焦点位置将会形成一个黑洞,体积只有一个原子核般大小。然后设法将这个“人造黑洞”置入星际飞船后部一面抛物面镜的焦距内,“霍金辐射”产生的伽马射线光子经镜面反射而成的平行光束,将会成为推动飞船前行的不竭动力。