:收集星际空间中的金属物质,并将这些金属物质注入黑洞,为黑洞 “补充燃料”。不过,这种方式并不能让飞船获得无限的加速度。因为最终,飞船会达到这样一个速度:即便黑洞能将注入的金属物质完全转化为能量,其产生的推进力也无法抵消因吸收星际空间中低速物质而带来的动量损失。但即便如此,这种方式仍能让飞船达到极高的速度,并且能让黑洞持续存在。
然而,为黑洞 “补充燃料” 说起来容易,做起来却很难,而且黑洞的质量越小,“补充燃料” 的难度就越大。我曾提到过,为小型黑洞补充燃料比制造一个小型黑洞本身还要困难。同时,我还提出,制造小型黑洞的最佳方法或许是使用大量激光器:将多束激光的能量在同一时刻精准地聚焦到同一个点上,这个聚焦点要比原子的原子核还要小得多。
这种制造黑洞的概念被称为 “光球黑洞”,“kugelblitz” 在德语中意为 “球状闪电”。各位观众,之所以选择这种方式制造黑洞,是因为我们要制造的是一个微小的 “光球”—— 光由光子构成,光子与普通物质不同,它可以被无限压缩,不会象普通物质那样因压缩而产生抗拒力,因此,用光子制造黑洞会相对容易一些。
要制造一个光球黑洞,从物理学角度来看,最大的难点在于需要极其巨大的能量和极高的精度。如果换成用普通物质(比如星际空间中的氢原子)来制造黑洞,难度会更大。因为你需要将这些物质压缩到极高的压力和温度,其所需的压力和温度甚至远远超过核聚变反应的要求,这无疑是一项极具挑战性的任务,尤其是在不投入更多能量的情况下,几乎无法实现。
同样的问题也存在于为飞船上的黑洞补充燃料:你无法用激光器为黑洞补充燃料,因为制造这些激光器所消耗的能量,会比黑洞从激光器能量中获得的 “燃料”(能量)还要多。而且,黑洞的质量越小,用普通物质为其补充燃料的难度就越大 —— 你需要将这些物质压缩到更小的空间中,同时还要克服黑洞更强的能量输出对这些物质产生的排斥力。
我曾用一个比喻来形容这种难度:这就好比试图将一个沙滩球塞进正在喷射水流的消防水管喷嘴里。而通过 “光球” 方式制造黑洞,其本质是利用一个庞大的能量收集器集群,将多束激光在同一时刻精准地聚焦到同一个点上。从这个角度来说,我们可以将太阳视为制造宇宙飞船所需黑洞的 “能量发生器”。要实现这一点,需要极高的精度和规模庞大的太阳能收集器,但从理论上讲,这并不违背任何已知的物理定律。相比之下,在航行途中通过收集星际氢原子为黑洞补充燃料的方法,在物理层面上很可能是行不通的,因此,在航行途中为黑洞补充燃料或许并不可行。
除此之外,我们还面临一个问题:黑洞会释放出能量极高的粒子(如伽马射线),这使得我们很难反射这些辐射来利用其能量。因此,你不能简单地用高反射率的材料将黑洞包裹起来,让辐射反射回黑洞内部并被重新吸收。目前,我们还没有找到任何一种材料能够有效反射伽马射线。如果我们能找到这样的材料,情况将会大为改观 —— 我们可以制造一个 “节流阀”,通过让一部分辐射反射回黑洞,来降低黑洞的能量输出,从而延长其寿命。
另外,由于没有能反射伽马射线的材料,我们只能在黑洞释放伽马射线时将其全部吸收,并利用这些射线将某种材料加热到接近其熔点的温度。基于此,我们可以在黑洞周围设置一个球体或半球体的 “吸收壳”,当吸收壳吸收伽马射线后,会变得炽热通红,并释放出普通的可见光,这些可见光随后可以被抛物面反射镜反射(进而产生推进力)。
但不幸的是,“吸收壳” 的大小与黑洞的能量输出成正比:能量输出越高,所需的吸收壳面积就越大。钨是目前已知熔点最高的元