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         載人航天> 太空家園


        建設黑洞城市

        在黑洞周圍建設太空城市  具有強大引力的黑洞,吞食包括光線在內的一切物質,令人毛骨悚然,在那里建設城市,似乎有悖常理。但它卻不是某些人的嘩眾取寵,而是科學家建立在對黑洞本質深刻認識上的、最具想像力的太空移民方案。

          首先讓我們粗略地了解旋轉黑洞的結構特性。

        旋轉黑洞結構示意圖  黑洞旋轉,也會帶動周圍物質旋轉,這就會與周圍靜止物質形成一條分界線,叫黑洞的“靜止界限”。包括光線在內的物質越過靜止界限后,并不會立即被黑洞吞食,而且圍繞黑洞高速旋轉,因而具有巨大的旋轉能。再往里,當到達一定位置后,圍繞黑洞旋轉的所有物質都會被黑洞吞食。從那里往里,什么也看不見了,這就形成了黑洞的“視界”。在靜止界限與視界之間有“貯能區”或“能層”。據認為,旋轉黑洞有內外兩個視界,中心奇點也變為“奇異環”。

          英國現代著名物理學家羅杰·彭羅斯根據旋轉黑洞的這種結構特性,提出了提取黑洞旋轉能的機制。就是將一個物體沿著與黑洞旋轉相反的方向拋入貯能區,這個物體在黑洞強大潮汐力(引力)作用下一分為二,其中一部分被黑洞捕獲,進入黑洞;另一部分則飛出貯能區。由于物體是沿黑洞旋轉的反方向拋入貯能區的,黑洞在捕獲物體的一部分時會損失一些旋轉能,而這些能量正好被物體的另一部分攜帶飛出貯能區;厥者@部分物體,就可利用它所攜帶的能量。

          著名科學家C·米斯勒、K·索恩和J·惠勒在合著的《引力》一書中,根據上述原理,提出了建設黑洞城市的設想。

        黑洞城市示意圖  在黑洞的靜止界限外建造一個巨大的環形密閉生態系統——黑洞城市,提取黑洞的旋轉能發電,作為維持城市正常營運的能源。辦法是將城市垃圾裝在一串相互鏈接的小車中,小車串沿螺旋線依次落向黑洞,每輛小車在到達拋射點時將車內垃圾倒出,黑洞在捕獲垃圾時損失的旋轉能則由小車帶出。小車在被一個巨大的轉子回收時,釋放出它所獲得的巨大旋轉能,驅動發電機的轉子高速旋轉,使發電機發出強大的電流。這種辦法不僅一勞永逸地解決了長期困擾城市的一個難題——垃圾處理問題,而且變廢為寶,為城市提供了能源。這本身就是一個深刻的生態學問題。

          黑洞城市是巨大宇宙中的一個巨大生態系統。到此我們可看到,載人航天器上密封座艙這個“星星之火”,已“燎原”到宇宙深處的黑洞近傍。


        綠化火星  

        被粗大噗嗤噗嗤进出灌满

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