令人向往的宇宙生态城

旋转黑洞有一个非常有趣的特征，那就是著名的彭罗斯过程。彭罗斯在1969年指出，在能量层中，当物质粒子的旋转方向与黑洞的旋转方向相反时，粒子的能量相对于无穷大是负的。如果一个粒子从远处落入能量层，并在能量层中分裂成旋转方向相反且方向相同的两个粒子，那么当旋转方向相同的粒子离开能量层并飞离黑洞，而另一个粒子落入黑洞的视界时，飞离黑洞的粒子的能量将大于原来的粒子。利用能量层的这一特性，希腊物理学家德米特里奥斯·赫里斯托多洛想出了一个非常聪明的方法从黑洞中提取能量。这是将物质扔进能量层。有些物质被吸进地平线后会获得负能量，而另一部分则被加载了宝贵的能量并被释放出来，这比原始物质积累的少量能量要多得多，尤其是没有浪费的问题。具体想法是在黑洞周围建造一个巨大的刚性骨架，当然离黑洞足够远，以避免过度潮汐力的影响。然后在这个骨架上建造一个工业城市，每天收集数百万吨垃圾，装上汽车，倒入黑洞。一辆又一辆汽车沿着螺旋线坠入黑洞。当每辆车进入能量层并到达“喷射点”时，一个自动装置就会打开，将垃圾倒入一个精心设计的轨道，该轨道与黑洞的旋转方向相反。由于垃圾的捕获，黑洞稍微降低了它的旋转速度。与此同时，空车离开能量层时能量增加，最终被一个巨大的转子回收，释放出大量的旋转能量。这个转子与发电机相连，所以它可以为城市供电。每辆车回收的净能量等于被扔出的垃圾的质量能量加上黑洞本身的部分质量能量。这确实是一个聪明的计划。城市居民不仅将全部垃圾转化为电能，还从黑洞中提取部分能量。然而，每次倾倒和回收的操作都会减慢黑洞的旋转速度。最后，理想城市的创新者会像陀螺一样将这个圆形城市绕过另一个新的黑洞，并继续同样的过程。这的确是一个令人向往的生态城市。事实上，彭罗斯过程不仅仅是一个轶事。通过适当分布的外部磁场，黑洞旋转能量的提取可能已经在自然天体物理条件下发生了。