【创作培育计划】向黑洞要能量，这可能吗？

作者：苟利军

这一次我们要说一说黑洞的能量，其实向黑洞要能量，是可能的。但是要理解黑洞的能量，我们要先从黑洞的形成说起。在宇宙中，有着不同质量的恒星，有和我们太阳质量差不多的，有比我们太阳质量小一些的，有比我们太阳质量大一些的，还有比我们太阳质量大很多的。根据现有的恒星演化的理论，类似于我们太阳或者比太阳质量小于差不多8倍的天体，在死亡的时候，恒星的中心部分就会变成一个白矮星。而那些介于8倍太阳质量到20倍太阳质量之间的天体，在最后死亡的时候会变成一个中子星。而那些初始质量大约20倍太阳质量的天体，最后恒星的中心部分，就会坍缩形成一个黑洞。之所以形成黑洞就是因为没有已知道的力来支撑其他的天体了。

对于黑洞而言，通常是可以分为史瓦西黑洞和克尔黑洞，史瓦西黑洞就是没有转动的黑洞，而克尔黑洞是指有转动的黑洞。当然我们通常想象的是将通过某种方式将让黑洞转动的能量提取出来，如果是这样我们可以想象，对于史瓦西黑洞，也就是不转动的黑洞，应该是没有可以能量可以提取出来的，然而其实不是这样的，对于没有转动的黑洞，按照目前的说法，应该大约是有6%以上的能量可以提取出来的，这和我们通常的认识其实有点不太一样的。对于旋转的黑洞，我们知道黑洞视界面的转动速度最高可以接近光速，所以此时黑洞可以被提取的能量接近42%，这已经是非常高了。那我们所看到的黑洞质量，其实是包含了黑洞的转动能量了。

在天体物理当中，黑洞的周围通常都有一个吸积盘，吸积盘的物质会有一部分慢慢地掉入到黑洞之中，另外一部分物质会沿着黑洞的转轴方向喷射出去，在天文学当中，我们把沿着转轴方向的物质称之为喷出物质或者称之为喷流，那这部分物质的能源机制是什么呢？其实就是黑洞转动的转动能，就是我们在上面所提到的能量。那我们能否通过人为的方式提取这些能量呢？之前有人就想出来类似于戴森球这样的方式放在一个正常的恒星周围，将恒星辐射的能量提取出来，这就是我们知道的通常的戴森球。依据这个想法，有人就想到将类似的戴森球放在黑洞周围，当然这个装置更为复杂一些，然后把黑洞转动能量聚集起来，加以利用，曾经获得诺奖的基普·索恩曾经就在其科普读物《黑洞与时间弯曲》一书当中提到了如何提取黑洞能量的方法。除此之外，还有一些理论研究在黑洞周围行星存在的可能性，最后的结果是行星也是可以存在于黑洞的周围，因为黑洞周围的气体盘可以提供一定的辐射。

那么我们真可以利用黑洞的能量吗？在上世纪60年代初，前苏联宇宙学家卡尔达肖夫，根据文明可以掌握和利用的能源等级、总量，假设出了宇宙文明的三级模型。一级宇宙文明可以称之为行星文明，也就是能够利用行星上的所有能源和资源。二级宇宙文明是恒星文明，是指可以利用整个恒星系的所有资源。三级文明是星系文明，是指可以利用整个星系的资源。而根据目前人类的能力，我们还处在一级文明之中，等级为0.7。对于我们提到的黑洞，它还是属于恒星的级别，应该是处在下一个文明之中。我们还远远没有触及。

尽管我们还没有达到利用黑洞能量的地步，但是我们需要先考虑下，我们是否生存在这个黑洞的周围？在银河系中，按照估计存在着上亿个恒星量级的黑洞，不过到目前为止，我们发现的恒星量级的黑洞仅仅不足100个，在这发现的不足100个黑洞当中，真正精确测量地也就不足二三十个，所以说是冰山一角。按照我们现有的理解，有的黑洞转动的慢，有的黑洞转动快，所以不同的黑洞可以提取的能量应该是不同的。按照我们目前的理解，距离地球或者太阳最近的恒星级的黑洞为A0620，这是按照其发现的卫星命名的一个黑洞，距离我们大约是3000多光年，所以说这个黑洞是非常的遥远，对于我们要想利用其能量，我们目前应该是不太可能。

所以再次简单回答一下这个问题就是：无论是转动的黑洞，还是不转的黑洞，理论上我们尽管可以向黑洞提取能量，但是因为

距离很远，以及我们目前所处的等级太低，我们没有办法进行操作。期待未来的人类可以做到。

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