Wild的新研究表明,我們可以利用微小的黑洞作為核能的來源
的概念黑洞是一個喚起恐怖和恐懼的人。它們是不可避免的!他們吞噬一切!什么都沒有出來!
這些信念的準(zhǔn)確性屬于值得商榷到不正確的范圍。一對物理學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)計算出眾所周知的血液是如何從中擰出的黑洞石頭。根據(jù)中國天津大學(xué)的Zhan-Feng Mai和Run-Qiu Yang的說法,微小的黑洞理論上可以用作能量來源。
他們的計算發(fā)現(xiàn),這些超高密度物體可以用作可充電電池和核反應(yīng)堆,提供千兆電子伏特.
實際上,提取的能量不是來自黑洞內(nèi)部,而是來自黑洞外部:宇宙中已知最強的引力集中。
我們的宇宙被認(rèn)為充斥著黑洞,但它們并不總是那么容易被發(fā)現(xiàn)。我們的發(fā)現(xiàn)表明,這些神秘物體的質(zhì)量范圍從太陽質(zhì)量的五倍到太陽質(zhì)量的五倍到太陽的五倍數(shù)百億太陽質(zhì)量。
但還有另一個黑洞重量等級——至少在理論上是這樣。這些是原始黑洞,它們可以空間微小,小到亞原子尺寸。
恒星質(zhì)量黑洞是由大質(zhì)量死星的坍縮核心形成的,而原始黑洞被認(rèn)為是由充滿宇宙的原始等離子體中的過密度形成的宇宙大爆炸之后.
我們不知道原始黑洞是否存在,但如果存在,它們會開辟很多可能性。一是暗物質(zhì),原始黑洞被認(rèn)為是一個有吸引力的候選者。
現(xiàn)在看來,我們也許能夠以某種方式利用這些假想的時空酒窩。
電池將非電能轉(zhuǎn)換為電能。核反應(yīng)堆利用核反應(yīng)的能量來產(chǎn)生能量。Mai和Yang認(rèn)為,一個很小的黑洞理論上可以同時做到這兩點。
“考慮到黑洞具有極強的引力,一個有趣的問題出現(xiàn)了:至少從理論上考慮,我們是否可以利用黑洞的引力來產(chǎn)生電能,即利用黑洞作為電池?”他們在論文中寫道.
“在這篇論文中,我們從理論上認(rèn)為,我們可以將史瓦西黑洞用作可充電電池。
現(xiàn)在,非常小的黑洞存在一個問題:霍金輻射.這是黑洞損失的質(zhì)量由于黑洞的事件視界與其附近的量子場之間的相互作用。黑洞越小,通過霍金輻射損失質(zhì)量的速度就越快。如果黑洞足夠小,它將相對較快地完全蒸發(fā)。
預(yù)計一個小黑洞也會非常迅速地吞噬物質(zhì),這將使得很難從它周圍的空間中提取任何東西。
Mai和Yang發(fā)現(xiàn),他們可以在一定質(zhì)量以上的原始黑洞中補充和充電,從而產(chǎn)生電能。一個原子大小的黑洞,質(zhì)量在10之間15和 1018千克在補充帶電粒子時應(yīng)該能夠產(chǎn)生這種能量。
研究人員計算出,黑洞最多可以將25%的輸入質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。這是25%的效率。大多數(shù)市售的太陽能電池板都具有效率低于 23%.
該團隊還確定,黑洞可以獲得與核反應(yīng)堆相似的效率。他們的方程表明,在原始黑洞附近,質(zhì)量為原始黑洞質(zhì)量的25%。阿爾法粒子,由放射性衰變產(chǎn)生,可以轉(zhuǎn)化為動能。
這并不是我們真正能夠測試的東西。即使我們確定它們在那里,我們也不能只是去抓住一個原始的黑洞,更不用說收容和控制它了。但這種分析開辟了一些有趣的思考。
特別是,該團隊表示,他們的黑洞反應(yīng)堆模型正好落在暗物質(zhì)的質(zhì)量范圍內(nèi) - 這提出了一種有趣的可能性,即我們也許可以利用宇宙中最神秘的物質(zhì)形式之一來為我們的冰箱提供動力。
該研究將發(fā)表在物理復(fù)習(xí) D,可在arXiv的.
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