人造黑洞動力宇宙飛船計劃

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人造黑洞(black hole)動力宇宙飛船計劃

道格拉斯?亞當斯在他的《銀河系漫遊指南》一書中寫道，「宇宙空間無比巨大，你簡直無法相信它是多麼的浩瀚無際，其程度令人難以置信。

距離我們地球最近的半人馬座比鄰星也有4.2光年遠，這是地球和太陽之間距離的20多萬倍。假設我們搭乘美國國家航空航天局的「旅行者1號」去半人馬座的比鄰星旅行，以每秒大約17公里的速度前往尚需7萬4千年。

現在有兩種全新的恆星飛船可能性設計方案擺到了桌面上，這些可能性設計方案能夠使我們，或者更確切地說能夠使我們遙遠的後代到達恆星。

紐約大學的物理學家Jia Liu（劉嘉，音譯）初步設計出以暗物質為動力的太空船。此後不久，數學家路易斯?克瑞恩和曼哈頓島堪薩斯州立大學的肖恩?韋斯特摩蘭（Shawn Westmoreland）提出了一個以人造黑洞(black hole)為動力的航空器的計劃。

我們來看一看劉嘉的暗物質恆星飛船。由於暗物質對恆星和星系的重力牽引方式，多數天文學家認識到暗物質的存在。這樣的觀測報告顯示，暗物質比宇宙中看得見的物質重6倍，因此一艘暗物質恆星飛船應該擁有大量的燃料供給。

因為宇宙中的暗物質非常豐富，劉嘉設計了一個不需要自身攜帶燃料的火箭。這一點立即超越了其他許多恆星飛船的不足之處，這些恆星飛船的巨大燃料供給極大增加了飛船的重量，妨礙了它們的加速能力。劉嘉說，「暗物質火箭將在途中獲得自身的燃料。」

他的計劃是利用暗物質粒子的湮滅所釋放的能量來推動火箭。劉嘉的想法更多地依靠理論物理學。實際上沒有人知道暗物質是由什麼構成的。一種領先的理論斷定，暗物質是由中性伴隨子組成，這些粒子沒有電荷。中性伴隨子非常古怪，它們有自己的反粒子：在恰當的情況下相互碰撞的兩個中性伴隨子將互相湮滅。

如果暗物質粒子以這種方式湮滅，它們將會把全部質量轉化為能量。1公斤暗物質粒子將釋放出大約1017 焦耳的能量，是1公斤炸藥的100億倍，足夠推動火箭前進。

劉嘉指出，暗物質火箭穿行得越快，捕獲的暗物質就越多，速度就越來越快。精確的加速度值依賴於周圍暗物質的密度、發動機的搜集區域和火箭的質量。在劉嘉的計算中，他假設宇宙飛船只有100噸重，搜集區域為100平方米。這樣，抵達比鄰星的旅行時間將會從幾萬年縮減到只有幾年的時間。

當然，還有一個小問題。為了更有效地工作，劉嘉的火箭將不得不穿越濃厚的暗物質區域。迄今所知，最大的暗物質聚集區距離銀河系中心有2.6萬光年之遙。劉嘉指出，現在還沒有人詳細地繪出銀河系暗物質的分布圖，他希望能發現較近的聚集區。

為了抵達其他恆星，需要充分利用燃料的每一滴能量。化學火箭效率非常差，只能把它們質量的10-10之一轉化為能量。即使是核燃料也只能把不到百分之一的質量轉換為能量。反物質火箭將成為黃金標準。

1970年，斯蒂芬?霍金演示了並不全黑的黑洞(black hole)：當黑洞(black hole)的全部物質轉換成季度緊縮的亞原子粒子團時，它們能夠「蒸發」，克瑞恩相信，用於推動宇宙飛船穿越星系的將是這種輻射。

實際上，我們必須自己做一個黑洞(black hole)。為了創建一個黑洞(black hole)，克瑞恩說，你需要把大量的能量聚集到一個很小的體積內。他設想利用太陽能給一個巨大的伽瑪射線激光器「充電」。用一個250公里寬的太陽能面板搜集能量，這個面板在距太陽幾百萬公里的軌道上運行，在大約一年的時間裡吸收陽光。

根據克瑞恩的說法，百萬噸級的黑洞(black hole)宇宙飛船將在幾十年內加速到光速。如果這仍然很慢，還會有一種辦法來提高速度。較小的黑洞(black hole)將會釋放更多的霍金輻射，因此，只要你供給它一些額外的物質，它就會更快地推動飛船前進。一旦你在飛船中以這種速度旅行，你自己的時間將會變慢，你的年齡要比地球上你朋友和家人的年齡要過得慢。克瑞恩說：「在一個人的有限生命時間裡，到達250萬光年遠的仙女座星系是完全有可能的。」

這看起來非常令人興奮，克瑞恩反覆地說，就他所知，這是唯一可行的星際旅行方法。更先進的外星文明是完全有可能坐著他們的黑洞(black hole)宇宙飛船在銀河系中遨遊的。因此，尋找黑洞(black hole)宇宙飛船將是尋找地球之外智能的最佳途徑。當黑洞(black hole)給飛船提供動力時，它放射出霍金輻射，會對時空產生抖動和波動，我們可能會有能力檢測這種波動，這不同於地球上所知的引力波。

首先，我們需要建立一個新的引力波觀測台。現有的設施，如放置在華盛頓哈佛大學和路易斯安那州利文斯頓大學成對的LIGO (引力波觀測激光干涉儀)，它們最初是用於尋找低頻的引力波，這種引力波是當黑洞(black hole)靠近中子星時放射出來的，這與黑洞(black hole)宇宙飛船產生的快速波動非常不同。

也許ET（外星人）早已經做出了選擇，要建造的是一艘暗物質宇宙飛船，而不是黑洞(black hole)宇宙飛船。劉嘉說，「如果先進的地外文明目前使用的是暗物質火箭，那麼，暗物質的高密度區域很可能就像大城市一樣，是交通樞紐地區。」

克瑞恩相信我們正在觀察最大規模的達爾文進化論：只有那些擁有生物的宇宙才能夠製造黑洞(black hole)，然後才能誕生出其他宇宙，與此同時，那些沒有生命的宇宙最終將會消亡。

他最新的計算使他意識到，能夠製造一個剛好適合推動宇宙飛船的黑洞(black hole)，這是多麼的不可思議。在他看來，對於一個智能文明來說，製造黑洞(black hole)唯一的理由是星際旅行。

他說，「如果這個假設是正確的，我們就生活在一個非常適宜製造宇宙飛船的宇宙里！」

騰訊科技（嘟嘟/編譯）