黑洞为什么是个能量泵？
外星人可能从黑洞中获取能量，我们也许可以由此发现他们
图解：行星表面看黑洞的艺术构想
科学家们表示，外星人可能正在从黑洞中获取能量，我们也许可以藉此发现外星人。
正如发表在《PRD》杂志上的一项新研究所提出的一样，尽管黑洞内部的引力强到使物质和能量无法逃逸，但外星人收集能量的技术依然可能会在一些自旋的黑洞的视界之外留下痕迹。并且，此过程也可以解释一些耀斑（一种炽热的带电等离子体）的成因，毕竟科学家们已经在黑洞周围被严重扭曲的时空中观测到了耀斑。
目前对人类来说，从黑洞中获取能量只是科幻小说中的一个想法。实际上，即便是离我们最近的黑洞，其和我们的距离也被认为是超过1000光年的，这是个我们花一辈子时间也不可能抵达的远方。尽管如此，只要天体物理学家们能够找到一种从黑洞这种宇宙巨兽中开采能量的方法，那么这就可能会成为一个拥有足够先进技术的文明的近乎无限的能源。
纽约哥伦比亚大学的天体物理学家卢卡·科米索（Luca Comisso）是这项研究的共同作者。他表示，这项研究的下一步将是弄清楚在遥远的观察者看来，外星人从黑洞中提取能量的样子。
他告诉《现场科学（Live Science）》杂志，这样做将使地球人有可能探测到遥远的外星文明。
“我们在这篇论文中只做了纸面的物理学演算，”他说，“但我现在正在与我的一位同事合作，将其应用于现实，为寻找文明去试图回答你需要寻找什么样的信号。”
自旋的黑洞
这是近50年来第四次提出从自旋的黑洞中吸取能量的新方法。在这些研究中，最著名的是著名物理学家罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）1969年的一项研究，他因研究黑洞而于2020年获得诺贝尔物理学奖。
他提出了一种被称为“彭罗斯过程（the Penrose process）”的机制。在这种机制中，一个粒子就在以接近光速旋转的黑洞旁边一分为二。然后，所分裂出的一个粒子穿过黑洞的能层（ergosphere，即黑洞视界外的时空被严重扭曲的区域），然后落入黑洞本身。
科米索说：“黑洞旋转得很快，它像漩涡一样拖着周围的时空旋转。”
根据计算，落入能层的物体可能具有负的能量值，这在宇宙其他地方是不可能的。科米索说：“这是唯一可能发生这种情况的狭小区域。”
他说，因为向黑洞中添加负能量的粒子相当于从黑洞中提取能量，所以外星人可以通过捕获摆脱了黑洞引力的另一个粒子来有效地利用黑洞的能量。“这就像给黑洞注入负的能量一样。”
黑洞周围的吸积盘通常是由质量巨大、温度极高的物质组成的，大多数黑洞都由吸积盘环绕，且吸积盘中可以产生大量等离子体。在彭罗斯最初的研究中，他只考虑了一个分裂成两个的粒子，而最新的研究则考虑了这些吸积盘中产生的，几乎像天体一般的等离子体。因为等离子体中有大量的粒子，它们可以相应地产生巨大的能量。
科米索说，理论上，黑洞也会随着时间的推移而“蒸发”，即释放出霍金辐射（物理学家史蒂芬·霍金提出的量子力学概念），但这个过程太微弱，目前还无法探测到。
磁重联理论
科米索的合著者费利佩·阿森乔（Felipe Asenjo）是智利圣地亚哥阿道夫·伊瓦涅斯大学的天体物理学家。他认为，从自旋的黑洞中提取能量的等离子体是由“磁重联（magnetic reconnection）”事件产生的。黑洞视界外的强磁场在“磁重联”事件中，其磁感线将缠绕、断裂并重新结合。
科米索说，在像太阳这样的恒星表面，通常可以看到磁重联现象，在那里，磁重联会释放出大量能量，产生等离子体耀斑，并向外喷发。
他说，正如恒星上产生的等离子体耀斑物质最终会落回恒星或射向太空，自旋的黑洞外的等离子体也会如此，但是黑洞的能层导致回落的等离子体只携带负能量，而其射向太空的等离子体则携带有相当于从黑洞本身获得的额外能量。
这项新研究对1977年天体物理学家罗杰·布兰福德（Roger Blandford）和罗曼·兹纳杰克（Roman Znajek）提出的从黑洞中提取能量的理论产生了挑战。他们认为，自旋的黑洞附近的磁场不会发生磁重联，但会在逃逸的等离子体流中产生额外的角动量——一种“电磁力矩”
科米索说，新理论和布兰德福德·兹纳杰克理论现在都可以进行实验测试，以确定从旋转黑洞中提取能量最有效的方法。
“未来，人们将对这两种情况进行超级计算机模拟，并可能进行比较，”他说，“但目前尚不清楚结论。”
他说，无论哪种理论被证明是正确的，这都可以帮助天文学家更好地估计黑洞的自旋速度，并定量计算出等离子体流在其视界附近释放的能量。
BY:Tom Metcalfe
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：https://www.space.com/aliens-suck-black-hole-energy
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