黑洞 - johanzumimvon/Johan-zumimvon-Christianity GitHub Wiki

黑洞,也叫クㇴネポルツㇷ゚,kunnepoluzzup,意思是 黑色洞穴般的天体。

黑洞的引力大到使得其表面的第二宇宙速度超过光速,所以黑洞看起来就像一个黑乎乎的球体。

在相对论出现之前,科学家ヨㇴ·ミᅐーㇾ曾根据经典力学推导过黑洞的半径:

ヨㇴ·ミᅐーㇾ公式

$\mathrm{V=\sqrt{\frac{2kM}{r}}}$

$\mathrm{V^{2}=\frac{2kM}{r}}$

$\mathrm{r=\frac{2kM}{v^{2}}}$

遂有黑洞的半径

$\mathrm{r=\frac{2kM}{c^{2}}}$

事实上,由于相对论效应,黑洞的半径应该明显大于 $\mathrm{r=\frac{2kM}{c^{2}}}$ 。比如太阳质量的黑洞的半径应该是17千米,而不是3千米。

用途

太空清理器

黑洞可以吞食太空中的一切天体,所以对于高级文明来说,黑洞可用于清除白矮星、中子星、小黑洞、小行星、太空垃圾等等。

高级文明大多使用超大质量黑洞作为太空清理器,这是因为,对于黑洞,其有

$\mathrm{r=\frac{2kM}{c^{2}}}$

$\mathrm{\rho=\frac{M}{V}=\frac{3M}{4\pi r^{3}}=\frac{3c^{6}}{32\pi k^{3}M^{2}}=KM^{-2}}$

可以看到,黑洞的密度平方反比与黑洞的质量。对于目前已知的最大黑洞,也就是イラㇲ黑洞,其半径超过了太阳系大小,但其密度就像空气一样。

越是大质量黑洞,其对太空的清理效果越好,对于地球大小的天体,需要半径十二倍于地球的超大质量黑洞,才能彻底消化,不留下任何残渣。

弱小文明清理器

由于光粒过于悲壮,二向箔又会导致宇宙空间解体,所以高级文明更多地使用超大质量黑洞作为弱小文明清理器,这也是三体小说的最大遗憾了。

当黑洞的半径大到

引力透镜

黑洞具有强大的引力,可以弯曲光路,起到透镜的作用,所以高级文明也会使用黑洞作为全宇宙的监视器。

造物器

造物器,也叫白洞,レタㇻポルツㇷ゚,雷大尔洞,外特洞(white hole)。

科普书的定義

广义相对论所预言的一种性质正好与黑洞相反的特殊天体。白洞还仅是一种理论模型,但尚未被观测所证实。按照白洞理论,白洞和黑洞相似,也有一个封闭的边界。聚集在白洞内的物质,只可以经边界向外运动,而不能反向运动。因此这种天体外面的物质不能进入。

也有人认为类星体(类恒星之天体)也是白洞,但是类星体实际上就是正在吞食大量天体的黑洞。

对于黑洞,其存在侯紧辐射(Hawkin radiation,ホーキㇴ辐射,ホーキㇴフㇰサㇳ),可以通过侯紧辐射,实现黑洞变白洞。

首先是在黑洞视界半径周围,通过量子场,产生成对的虚粒子,然后通过实化作用,一个虚粒子变成实粒子,另一个虚粒子变成负能量粒子。由于黑洞内部引力势能更小,所以负能量粒子会进入黑洞,使黑洞质量变小;实粒子则会从视界半径边缘逃出。

高级文明完全可以利用黑洞周围的量子场,然后做出成对的自己选择好的虚粒子,然后根据自己的需要,选择性地将虚粒子实化,使得高级文明想要什么就能得到什么。

比如,高级文明需要与敌对势力作战,需要大量的铪原子、钽原子。这时,高级文明会在黑洞周围的场中,製造出成对的虚¹⁸⁰Hf、虚¹⁸¹Ta,实质上就是在场中製造激发态,其中,一半比例的虚¹⁸⁰Hf、虚¹⁸¹Ta,实化,变成铪原子、钽原子;而另一半比例的虚¹⁸⁰Hf、虚¹⁸¹Ta,则变成负能量¹⁸⁰Hf、负能量¹⁸¹Ta,并进入黑洞。

这一过程其实就是对侯紧辐射的高科技应用,这一过程遵守能量守恒定律。

也就是说,黑洞成了高级文明的造物器,使得高级文明有了想要什么就得到什么的本领。