目前阻碍人类探索宇宙的,仍是宇宙飞船的动力技术。如今人类所使用的动力技术,还停留在传统的化学火箭。虽然运载火箭的入轨速度能够达到10公里每秒,已经相当于子弹速度的8倍,但是与宇宙中最快的速度光速相比,却差了整整3万倍,简直慢如蜗牛。因此,突破现如今的飞行器技术,是无数科学家追寻的梦想。

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我们总是幻想着有外星人存在,期待着有一天能够寻找到他们并与他们建立联系,这样他们或许就能向人类传授先进的技术,使人类文明得到蓬勃发展。那么,如果真的拥有比人类更先进的科技,他们可能采用的是哪种星际旅行技术呢?

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一提到外星文明可能会使用的星际旅行技术,大多数人可能第一时间就想到光帆飞船、反物质火箭或者是科幻电影中最常见的曲速飞船。堪萨斯大学着名的数学家刘易斯-克拉纳提供一种性能非常优秀却鲜有人知的飞船动力驱动模式:黑洞引擎。

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在我们的印象里,黑洞是宇宙中残暴的怪兽,任何靠近它的物体都会被它吞噬,即使是光也不例外。这样危险的物体我们都避而远之,怎么可能利用它当做飞船动力来源呢?其实这都要归功于着名物理学家史蒂芬-霍金的伟大理论——霍金辐射。这个理论的核心思想是,黑洞会蒸发,它在吞噬物质的同时会通过辐射的方式释放出与物质等量的能量。熟悉爱因斯坦质能公式的朋友们应该很快就能反应出,物质完全转化所释放出的能量会有多恐怖。这种方式的能量转化效率达到了惊人的百分之百,而人类所拥有的最具毁灭性的武器氢弹,其能量转化效率也仅仅只有0.7%。因此,利用黑洞辐射作为动力源,无疑是最完美的飞船驱动方式。

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创造出一个人工黑洞并非是异想天开,现如今科学家们已经可以在实验中利用强子对撞机制造出微型黑洞,只是这样的黑洞蕴含的能量实在是太低了,黑洞的质量极小。由于质量越小的黑洞蒸发的速度越快,所以这样的微型黑洞在实验室中刚被制造出来就会迅速湮灭。但是,人类制造不出能够驱驶飞船的黑洞,不代表高级文明不行。

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最合适的黑洞质量大小应该为6亿公斤,这样的黑洞不会因为太小而蒸发太快,也不会因为太大而对飞船造成伤害,它能够刚刚好地驱动飞船。这样的黑洞能够让飞船的速度在5年内达到光速的70%。如果高级文明要造出这么一个黑洞,他们需要做一个碗状的戴森帽,放在黑洞前接受它的辐射,以产生对飞船的推动力。这种戴森帽的材料应该与包裹恒星的戴森球类似,强度必须极高,不然就会很容易被黑洞撕成碎片。除此之外,制造黑洞需要巨大的能量,只有将高强度的伽马射线聚集在原子大小的一点才能形成黑洞。

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克拉纳表示,耗费这样惊人的能量再加上能够收割黑洞能量的戴森帽,这样的技术只有卡尔达舍夫指数的II型文明能够做到。II型文明能够完全利用恒星的能量,因此能够承担造成黑洞所需的资源。克拉纳甚至还指出,现在天文学家所观测到的数个非自然现象的点状伽马射线源,很有可能就是这个级别的外星文明正利用这种方式获取能量。

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或许在宇宙中,黑洞飞船已经与戴森球一样,成为了衡量文明程度的一种标志。但人类距离研发出黑洞飞船这样的超级技术,还有很长的路要走。

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