宇宙探测和开发狂想曲续二李龙臣文
(接续上一期)
开发脉冲星的电能
宇宙中的恒星无时无刻都在辐射着能量,老年恒星死亡时,更要爆炸性地释放出巨大的能量。如超新星爆发时在几天之内释放的能量,与它在以前的几亿年中辐射出的能量一样多。星系中心也在不断地辐射能量,银河系中心的辐射能量是太阳辐射能量所无法比拟的,而类星体中心的辐射能量又比银河系中心大1000倍。类星体还会发生突然的巨大光变,与这种光变需要的能量相比,超新星爆发产生的能量只不过是一根火柴!要产生类星体的光变,必须有1000个超新星同时爆发。如何利用这些能量,是我们的一个重要研究课题。
中子星是质量比太阳大6倍以上的恒星死亡(即超新星爆发)时留下的内核。中子星具有极高的物质密度,它的强大引力使表面物质的下落速度达10万千米/秒,10克气体撞击中子星表面,经X射线形式释放的能量,与二次世界大战末期美国扔在日本广岛的原子弹的能量相当,而在X射线中子星上,每秒钟有万亿吨气体落在它的磁极上,发出的X射线的光度,比太阳所有波段的总光度大万倍。
旋转的中子星又叫脉冲星,它具有极高的角动量和极强的磁场。磁场强度高达万亿高斯,是目前人工所能产生的磁场强度的350多万倍。我们知道,发电机是由磁性定子和转子组成的,转子转动切割磁力线就可以发出电流。脉冲星就是一台无比强大的发电机。每秒钟旋转一圈的脉冲星,可以产生10的16次幂伏特的电压,而脉冲星的旋转速度有的高达660圈/秒,它发出的电流该是多么的强大!
向黑洞移民
黑洞是个可怕的怪物,吞食靠近它的包括光线在内的一切物质,怎么可以向那里移民呢?!任何事物都有两重性,黑洞也有可利用的一面,那就是它巨大的引力能和旋转能。科学家设想,围绕黑洞建一座空间城,可用各种各样的办法提取黑洞的引力能和旋转能,作为维持城市运转的能量。
利用黑洞引力能发电。将重物(如城市垃圾)系在发电机的转子上,在它受黑洞的引力作用落向黑洞时,带动转子高速旋转,产生电流。根据爱因斯坦质能转换公式,理论上重物的全部质量都可以变为能量,1千克重物可获得100亿千瓦小时的电功率,比1千克物质的核聚变能大100倍以上。
利用黑洞旋转发电。将城市的工业和生活垃圾装在小车中,一辆连着一辆的垃圾车沿轨道进入黑洞的能层(储能区),每辆车运行到固定的抛射点时,都将垃圾倒入反转轨道。这样,黑洞的部分旋转能通过接收垃圾传给了空垃圾车,增大了能量的空垃圾车离开黑洞能层后,由发电机的转子回收。空车释放能量,带动转子高速旋转发电。
上述两种方法,既为城市提供了电能,又一劳永逸地解决了处理城市垃圾这个棘手的难题。
建造黑洞发电机。许多黑洞都是旋转的带电黑洞,是一个天然的发电机转子,如果给它配上一个磁性的定子,就可源源不断地发出强大的电流来。
让微型黑洞接替太阳
我们的太阳稳定的核聚变反应还可以维持60亿年,到时候地球人类如果故土难离,仍不想离开地球,则可以将一个老年微型黑洞拖到地球附近,为地球再造一个太阳。因为进入老年的黑洞开始蒸发,一个直径5乘以10的负4次幂(厘米)的微型黑洞,质量为10的28次幂(千克),是月球质量的千分之一,能在10的34次幂(年)的蒸发中辐射几千度高温的光线,为地球提供稳定的能源。安全问题不用担心,因微型黑洞蒸发而向外辐射的粒子中,17%是光子,81%是对生命无害的中微子,只有2%是重子。
宇宙之大,奥妙无穷。随着人类文明的高度发展,上述狂想的"狂"字或许会消失。
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