在廣義相對(duì)論中，宇宙空間中存在著這樣一種天體，它有著極為強(qiáng)大的引力，以至于“時(shí)空曲率大到光都無(wú)法從其事件視界逃脫”，這就是黑洞，宇宙中最神秘，最迷人的天體之一。

幾十年來(lái)，研究黑洞的科學(xué)家及團(tuán)隊(duì)有許多。由于研究對(duì)象太“有個(gè)性”，以至于科學(xué)家們將腦洞越開(kāi)越大，多角度拓展研究視角。比如，有科學(xué)家在琢磨，既然黑洞能產(chǎn)生如此大的能量，我們可以不可以從黑洞“偷”一些來(lái)用呢？ 假設(shè)未來(lái)人類(lèi)社會(huì)能夠?qū)崿F(xiàn)這一壯舉，那么遙遠(yuǎn)的銀河系文明似乎真的有望實(shí)現(xiàn)?？茖W(xué)家們對(duì)此提出了種種猜想，試圖讓這種能量的獲取成為現(xiàn)實(shí)。 諾獎(jiǎng)得主、牛津大學(xué)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家羅杰?彭羅斯（Roger Penrose）曾提出“粒子分裂”說(shuō)，后來(lái)被命名為“Penrose process”：粒子在黑洞視界外的區(qū)域（能層）分裂成兩部分，一部分落入視界，另一部分逃逸出來(lái)。這部分逃逸物體產(chǎn)生的能量在理論上是可以被提取的。斯蒂芬?霍金則主張“量子力學(xué)發(fā)射”說(shuō)：能量可以通過(guò)黑洞周?chē)拇艌?chǎng)以電磁方式，通過(guò)量子力學(xué)發(fā)射而被提取出來(lái)。 為了“偷”到黑洞的能量，科學(xué)家們盡情發(fā)揮著奇思妙想。最近，哥倫比亞大學(xué)天體物理學(xué)家盧卡?科米索（Luca Comisso）與智利阿道夫伊巴涅斯大學(xué)物理學(xué)家費(fèi)利佩?A?阿森霍（Felipe A.Asenjo）合作的一項(xiàng)研究，提出了一種新猜想，為黑洞能量的提取提供了一種全新思路。 他們的理論基礎(chǔ)是，在科學(xué)家虛擬的黑洞邊界（這個(gè)邊界之內(nèi)任何物質(zhì)無(wú)法逃離）——事件視界之外，存在一個(gè)能層（ergosphere，也叫動(dòng)圈）的區(qū)域。在能層內(nèi)，磁力線不斷地經(jīng)歷斷裂、重新連接，在這種情形下，等離子被加速到接近光速甩出。等離子的運(yùn)動(dòng)方向也不一致，有的沿著黑洞旋轉(zhuǎn)的方向運(yùn)動(dòng)、有的則是反向運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)混沌的狀態(tài)下，等離子將累積負(fù)能量。 該研究的第一作者哥倫比亞大學(xué)研究員科莫索（Luca Comisso）說(shuō)：“黑洞周?chē)ǔ１粠в写艌?chǎng)的等離子‘熱湯’包圍著。我們的理論認(rèn)為，當(dāng)這個(gè)磁場(chǎng)內(nèi)的磁力線反復(fù)斷裂又重新連接的情形下，等離子會(huì)被加速至產(chǎn)生負(fù)能量，我們利用這個(gè)特性從黑洞提取能量?！?

“黑洞質(zhì)量巨大，自然蘊(yùn)含著同樣巨大的能量。不幸的是，它們都被鎖在一個(gè)光滑的時(shí)空洞底部。在黑洞旋轉(zhuǎn)的條件下，時(shí)空被拖拽變形，一些能量會(huì)被釋放給從黑洞逃逸出來(lái)的等離子體，這些泄漏的能量讓我們能趁機(jī)從這個(gè)巨大的能量池中‘偷’一點(diǎn)點(diǎn)出來(lái)?！卑⑸艚忉屨f(shuō)：“根據(jù)我們的計(jì)算，等離子體通電的過(guò)程可以激發(fā)出150%的效率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地球上任何運(yùn)行的發(fā)電廠?！? 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這種從黑洞中逃逸出來(lái)的能量可能已經(jīng)存在了很久，因此我們?cè)诘厍蛏喜拍芴綔y(cè)到強(qiáng)大的輻射爆發(fā)——黑洞耀斑。這一發(fā)現(xiàn)可以讓天文學(xué)家更好地估計(jì)黑洞的自旋，甚至可能為未來(lái)能源獲取開(kāi)創(chuàng)一個(gè)新渠道。目前，這項(xiàng)研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在《物理評(píng)論D》上。

責(zé)任編輯：lq