王尔德,使用黑洞降服太空:光晕驱动器,林子聪

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早在第一批火箭和宇航员被送往太空之前,人们就一向愿望着有一天能去另林雪惠一个星系看看那里有什么。可是,尽管自太空年代开端以来咱们现已取得了一切的前进,星际游览依然仅仅一个疯狂的愿望。尽管提出了理论概念,但费用、游览时刻和燃料等问题依然十分成问题。

现在,许多期望都寄托在运用定向能和光剑将微型航天器推到相对论速度上。可是假如有一种办法可以让更大的世界飞船满足快地进行星际飞翔呢?据哥伦比亚大学酷国际实验室的负责人大卫基平教授说,未来的世界飞船可以依托光晕驱动,它运用黑洞的引力来抵达令人难以置信的速度。

基平教授在最近宣布在网上的一橘子果酱项研讨中描绘了这一概念。在这篇文章中,基平谈到了太空探究所带来的最大应战,即发射一艘履行太阳系外探究使命的航天器所需求的时刻和精力。

正如就差钱基平经过电子邮件通知《今天世界》的:

“星际游览是咱们能想到的最具应战性的技能豪举之一。尽管咱们可以幻想在数百玛卡的成效与效果万年的时刻里在恒星之间漂移——这是合理的星际游览——但要在时刻尺度上抵达数百年或更短的游览需求相对论推动。”

正如基凶恶力气晋级体系平所说,相对论推动(或加快到光速的一小部分)在能量方面十分贵重。现有的航天器底子没有燃料才干才干抵达这样的速度,和短的引爆核武器来发生推王尔德,运用黑洞克服太空:光晕驱动器,林子聪力,拉项目猎户座(视频),或许树立一个交融冲压喷气- la项目代达红警之家罗斯没有很王尔德,运用黑洞克服太空:光晕驱动器,林子聪多挑选。

近年来,人们的注意力现已转向运用光剑和纳米飞翔器履行星际使命的主意。一个闻名的比如便是“打破摄星”方案,该方案的方针是在咱们有生之年向半人马座阿尔法星发射一个智能手机巨细皋比兰的饲养办法和注意事项的世界飞船。运用一个强壮的激光阵列,光剑的速度将会被加快到光速的20%——因此在20年内完结这肯德基宅急送次游览。

基平说:“即使是在这里,你也在议论几个地球焦耳的能量,这是可以幻想的最简(克质量)航天器的能量。”“这是核电站接连运行数周的累积能量输出(趁便说一句,咱们也没有办法贮存这么多能量)!”所以这便是为什么它很难。”

对此,基平提出了一个被称为“戴森弹弓”的改进版别,这个主意是由受人敬重的理论物理学家弗里曼戴森(戴森球体背面的思维)提出的。戴森在1963年出书的《星际通讯》(《星际通讯》第12章:“引力机器”)一书中描绘了世界飞船怎么绕着细密的双星飞翔,以取得显着的速度提高。

正如戴森所描绘的,这艘飞船将被送往一个紧凑的双星体系(两颗中子星互相盘绕),在那里它将履行重力木加羽辅佐操作。这将包含世界飞船在被抛出体系之前,从双星的强壮引力中加快——相当于自身转速的两倍。

尽管运用这种能量来推动的远景在戴森的年代(现在依然如此)是高度理论化的,戴森提出了“王尔德,运用黑洞克服太空:光晕驱动器,林子聪引力机器”值得探究的两个原因:

“首要,假如咱们的物种持续以指数级的速度增加人口和技能,在悠远的将来,地理规划的工程或许是可行的,也是必要的。其次,假如咱们正在寻觅世界其他当地现已存在的先进技能生命的痕迹,那么考虑一项真实先进的技能或许会发生何种可观察到的现象是有利的。”

艺术家对兼并双黑洞的形象。

简而言之,引力机器是值得研讨的,以防有一天它们成为或许王尔德,运用黑洞克服太空:光晕驱动器,林子聪,由于这项研讨可以让咱们经过这些机器所发生的技能特征来发现或许的外星智能(ETIs)。在此基础上,基平进一步考虑了黑洞——尤其是那些以双子星对存在的黑洞——怎么构成更强壮的引力弹弓。

该提wis议部分依据激光干涉仪引力波观测站(LIGO)潜山气候最近的成功,该观测站自2016年初次华夏银行信用卡中心探测到引力波信号以来,现已采集了多个引力波信王尔德,运用黑洞克服太空:光晕驱动器,林子聪号。依据最近依据这些发现的估量,仅在银河系中就或许有多达1亿个黑洞。

在双星呈现的当地,它们具有令人难以置信的旋转能量,这是它们自旋的成果,也是它们快速绕互相公转的成果。此外,正如基平所指出的,黑洞还可以充任引力镜——在那里,指向视界边际的光子会曲折,然后直接回到源。正如基平所说:

所以这个双星黑洞实际上是两个巨大的镜子,以潜在的高速互相盘绕。光环驱动器运用经过跳动的光子的“镜子活春”镜子挨近你,光子反弹,推动你,还偷的能量从黑洞二进制自身(想王尔德,运用黑洞克服太空:光晕驱动器,林子聪想一个乒乓球扔对一个移动的墙会回来更快)。运用这种设备,人们可以取得用于推斗破天穹动漫进的双黑洞能量。”

艺术家对黑洞视界的概念。

这种推动办法有几个显着的长处。首要,它为用户供给了以相对论速度游览的或许性,而不对领导班子的定见和主张需求燃料,现在燃料占运载火箭质量的大部分。银河系中还有许许多多黑洞,它们可以作为相对论性太空游览的网络。

更重要的是,科学家们现已见证了引力弹弓的威力,这要归功于超速度恒星的发现。哈佛-史密松天堂鸟森天体物理中心的研讨标明(CfA),这些恒星王尔德,运用黑洞克服太空:光晕驱动器,林子聪星系兼并的成果,与巨大的黑洞,这导致它们被赶出他们的星系在光速的十分之一到三分之一——30000 ~ 100000 km / s(18600年至62000年议员)。

可是,当然,这个概念带来了很多的应战,也有不少缺陷。除了缔造飞船可以被扔在一个黑洞的视界,还有很多的精度需求,不然船和船员(假如它有红花一个)或许终究被摆开的胃黑洞。最重要的体育生被是,有一个简略的问题:

“这东西对咱们有一个巨大的下风,由于咱们有必要先抵达其间一个黑洞。我倾向于把它看作是一个星际高速公路体系——你有必要付一次过路费才干上高速公路,可是一旦你上了高速公路,你就可以为所欲为地穿越银河系,而不需求花费更多的燃料。”

他指出,人类怎么抵达最近的合美少女兵士头像适黑洞将是基平下一篇论文的主题。尽管像这样的主意对咱们来说就像缔造戴森球体或许用黑洞为星际飞船供给动力相同悠远,但它确实为未来供给了一些令人兴奋的或许性。

简而言之,黑洞引力机器的概念为人类供给了一条成为星际物种的可行之路。与此同时,对这一概念的研讨将为SETI研讨人员供给另一种或许的技能特征。所以,直到有一天咱们可以自己测验这样的东西,咱们将可以看到是否有其他物种现已测验过并成功了!

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