不斷旋轉(zhuǎn)的黑洞具有強大的自然力量，能夠改變周圍的時空和空間，因此，人們會思考：黑洞是否可以作為某種能量源？
科技訊 北京時間7月9日消息，能量可以從黑洞中吸出來嗎？數(shù)學(xué)物理學(xué)家提議制造“黑洞炸彈”！
不斷旋轉(zhuǎn)的黑洞具有強大的自然力量，能夠改變周圍的時空和空間，因此，人們會思考：黑洞是否可以作為某種能量源？1969年，數(shù)學(xué)物理學(xué)家羅杰·彭羅斯提出一種方法實現(xiàn)該目標(biāo)，該方法被稱為“彭羅斯進程”。
科學(xué)家猜測，外星人或者未來人類可利用這種方法制造“黑洞炸彈”，從而獲取黑洞能量，然而，迄今為止“彭羅斯進程”所涉及的一些物理學(xué)原理未經(jīng)實驗驗證。目前，近期出版的《自然物理》雜志發(fā)表了有關(guān)該研究涉及的一些物理學(xué)原理。
在黑洞視界周圍（黑洞邊界，任何事物都無法逃離黑洞的引力，即使是光），旋轉(zhuǎn)的黑洞形成一個叫做“能層”的區(qū)域，如果一個物體落入能層就會分裂，其中一部分落入黑洞，而另一部分逃逸，逃逸的部分以黑洞作為代價，有效地獲得能量。因此，通過向旋轉(zhuǎn)黑洞發(fā)射物體或者光線，我們就能獲得能量。
但是這個理論可靠嗎？1971年，俄羅斯物理學(xué)家雅科夫·澤爾多維奇將黑洞視為某種旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，并在地球上進行模擬實驗，他們假設(shè)黑洞是一個旋轉(zhuǎn)的圓柱體，是由可吸收能量的物質(zhì)構(gòu)成。
澤爾多維奇假設(shè)光波能從黑洞圓柱體提取能量并放大，在放大效應(yīng)作用下，這些光波需要“角動量”，將它們扭曲成螺旋狀結(jié)構(gòu)。
當(dāng)扭曲的光線撞擊黑洞圓柱體時，受“多普勒頻移”影響，扭曲光線的頻率發(fā)生改變。當(dāng)你聽到救護車警笛聲時，很可能會有這種感覺，當(dāng)它靠近你的時候，警笛聲音會更大，移動方向也會改變警笛的音調(diào)。同樣，黑洞圓柱體旋轉(zhuǎn)速度的變化也會改變光波的感知頻率。
如果黑洞圓柱體旋轉(zhuǎn)足夠快，改變后的光波頻率會降至很低，從而變成負值，也就是說光波的旋轉(zhuǎn)方向相反。
正頻率光波應(yīng)當(dāng)部分被黑洞圓柱體吸收，能量損失。但是負頻率光波會把能量損失轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰吭鲆?，并被黑洞圓柱體放大，它們會從旋轉(zhuǎn)過程中提取能量，就像彭羅斯理論中的黑洞逃逸物質(zhì)一樣。
檢測澤爾多維奇理論似乎很簡單，但是旋轉(zhuǎn)物體需要保持光波相同或者更高的頻率運行，如果要放大以每秒幾萬億次頻率振蕩的可見光波，則需要一個吸收物體，它比現(xiàn)今任何機械裝置旋轉(zhuǎn)速度快數(shù)十億倍。
最終突破
光的傳播速度是每秒3億米，為了使該理論更容易驗證，研究人員選擇使用聲波，而聲波傳播速度要慢100萬倍，這意味著我們不需要吸收體旋轉(zhuǎn)這么快。
為了制造扭曲的聲波，研究人員使用一圈喇叭，都發(fā)射相同的頻率，但開始的時間略有不同，所以聲音呈螺旋線發(fā)射。在旋轉(zhuǎn)吸收體實驗中，他們將一塊聲波吸收泡沫附在馬達上，在泡沫和旋轉(zhuǎn)吸收體相互作用之后，放置在泡沫內(nèi)部的麥克風(fēng)可以錄制音頻。
我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)泡沫旋轉(zhuǎn)較慢（保持較低頻率），記錄的聲音比較小，因為多數(shù)聲音被泡沫吸收了。但是當(dāng)我們將泡沫旋轉(zhuǎn)得足夠快時，接近多普勒頻移的聲波頻率，聲波頻率將變成負值 ，其聲音很大。
這項實驗僅能說明聲波可從旋轉(zhuǎn)吸收體中獲取能量，最終驗證了50年前俄羅斯物理學(xué)家雅科夫·澤爾多維奇的黑洞理論。
黑洞炸彈
當(dāng)然，所有這一切并不能完全證實彭羅斯的能量獲取觀點真適用于黑洞，相反，我們的實驗證明了與直覺相反的基礎(chǔ)物理觀點，證明在將光波或者聲波頻率由正轉(zhuǎn)負的過程中，光波或者聲波是獲得能量，而不是損耗能量。
雖然我們還沒有在接近旋轉(zhuǎn)黑洞的任何區(qū)域提取能量，但這并不意味著地外智慧文明或者未來擁有先進科技的人類能實現(xiàn)這一目標(biāo)，或許某些地外智慧文明在黑洞周圍建立一種結(jié)構(gòu)，使其與黑洞一起旋轉(zhuǎn)，然后將小行星、甚至電磁波扔入黑洞，最終這些物質(zhì)會以更多能量反射出來。
此外，外星人也可以用一種反射鏡殼將黑洞完全包圍起來，從而制造出“黑洞炸彈”，射入黑洞的光會被放大，然后通過鏡子反射到黑洞，再次被放大，如此循環(huán)下去。
黑洞能量在逃逸爆發(fā)前后呈指數(shù)級增長，但是該能量是通過一個洞被放大釋放，科學(xué)家可以在此過程中進行控制，該方法基本上可以制造無限的能量。
雖然這僅是一個科學(xué)假設(shè)，但在遙遠的未來，當(dāng)宇宙瀕臨死亡、星系和恒星僅剩的殘骸是黑洞時，該方法是任何文明延續(xù)的唯一希望。（葉傾城）
