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中国造出世界首个「人造黑洞」【组图】
时间:2010-11-21 03:51:20    来源：美国中文网   点击:617次



在宇宙中，黑洞吞噬万物，甚至包括光。



崔铁军（左一）、程强在「人造黑洞」实验装置前(东南大学资料图)

    它有着「黑洞」之名，虽然尺寸「迷你」，但任何经过的电磁波或光，都不可能逃离它的引力。10月15日，《科学》杂志宣布，世界上第一个「人造黑洞」在中国东南大学实验室里诞生。

    不过，这个小型「黑洞」不仅不会毁灭世界，还能帮助人们更好地吸收太阳能。

    在宇宙中，黑洞吞噬万物，甚至包括光。人们乐意议论这种天体，因为它神秘、「性情」怪异：它身处宇宙最幽暗的地方，没有人能直接观测到它，而靠近它的任何物质，都会被无情地拖动到它的深渊里，小行星、星尘、光波、时间，无一例外。

    人们对黑洞这种天体感到好奇，但绝不会希望有任何一个黑洞接近自己，或我们的星球。然而现在却有一些科学家在自己的实验室里造出了「黑洞」，一个「迷你」黑洞。

    10月15日的《科学》杂志在介绍这种「人造黑洞」时建议，人们可以把这种「黑洞」装进自己的大衣口袋里。
    制造出「人造黑洞」的是中国东南大学的一个研究组，崔铁军教授和程强教授是其中最主要的两位研究者。
    「实际上，我们做的黑洞不是严格意义上的黑洞。」在接受《外滩画报》采访时，程强教授对记者说。


    实验室里的「人工黑洞」，目的当然不是为了将一个吞噬一切的「恶魔」装进口袋。据程强介绍，现在存在于东南大学毫米波国家实验室的「人造黑洞」，实际上是一个模拟装置，这种模拟装置当前可以吸收微波频段的电磁波，在未来，它还可以吸收光。

    但是除此之外，它并不能吸收任何实质的东西。「它只吸收电磁波，不吸收能量。」程强对记者说。

    这是一个不具有危险性的「黑洞」，不仅如此，这种装置还能在未来用于收集太阳能。在这方面，「人造黑洞」将比世界上任何一种太阳能电池板都更高效。

    一些物理爱好者甚至为这种全新的装置设计了一些新功能，比如将它装置在航天器中的太阳帆上，或者用来吸收空气中游散的电磁波──因为手机和无线网络的普及，这种看不见的电磁波据说侵害了我们的健康，成为一种新的污染。

    不过，制造「黑洞」的研究者却从来不想那么多，现在崔铁军和程强正在继续的，是如何把实验室里的装置变成样机，「实现工程化」。

    面对关于「人造黑洞」的各式各样的议论，程强认为，「成果公布以后，被许多国际媒体转载和评论，确实也大大出乎我们意料。从我们个人角度而言，只觉得这是一个比较有意义的工作。



美国普渡大学的伊维根·纳瑞马诺夫(EvgeniiNarimanov，来自俄罗斯)教授和亚历山大·基尔迪谢夫提出了一种制造小型「黑洞」的理论和设计方案。



    实验室里的「黑洞」

    「我觉得很惊奇，崔和程这么快就做出了『人造黑洞』！」看到这个研究成果后，纳瑞马诺维说。

    伊维根·纳瑞马诺维(EvgeniiNarimanov)是美国印第安纳州西拉斐特市普渡大学的一名教授。

    今年年初，他和合作者亚历山大·基尔迪谢维(AlexanderKildishev)一起，发表论文，提出了一种制造小型「黑洞」的理论和设计方案。

    他们的想法是通过模拟黑洞的一些性质，使在「人造黑洞」附近出现的放射性物质被吸引，然后螺旋式地进入「黑洞」中心。

    「我们的确是受到他的论文的启发，但研究本身是我们独立完成的。」程强对记者说。

   之所以能这么快将之变成现实，是因为他们所在的实验室也一直从事着这方面的研究，在理论和实验两方面都积累了很多年的经验，实验过程中也用到了很多他们自己的独创性想法。

    不过虽然名为「黑洞」，他们受纳瑞马诺维启发而造的「黑洞」，和真正存在于宇宙中的黑洞还是有大差别的，这种差别并不仅仅体现在质量的大小上。两种「黑洞」的原理其实并不一样。
    宇宙间的黑洞之所以能吞噬一切，是因为它质量巨大，而实验室里的「黑洞」，实际上是根据光波在被吸进宇宙黑洞时的性质，模拟出来的仪器，可以令光波接近时生成相似的扭曲，并被吸引。

    也就是说，两种「黑洞」可以让附近的光波出现相似的「结局」，但是光波遇到的却并不是同一回事。

    不过当前东南大学实验室里的「黑洞」，还只是适用于某些微波频率，比如人们常用的通信频率，如GSM、CDMA和蓝牙等，吸引光波还有待进一步研究，因为光波的频率更短，需要设计的「人造黑洞」尺寸也要更小些。

    超强吸波装置

    这样的「人造黑洞」，在未来可以用于发电。

    「当电磁波遇到这台仪器，就会立刻被捕获，并且立刻被引入到仪器里，一直被吸进黑洞中心。没有电磁波可以逃离这个黑洞。」崔铁军向《科学美国人》杂志描述「人造黑洞」时说。在他们的仪器中，被吸入的电磁波在中心位置转化为热能。

    根据《科学》杂志介绍，「人工黑洞」是一个直径22厘米的装置。它有60个同轴环，外层由40个同心环组成。

    通过特别设计，研究组令同心环的从外到内的介电常量发生连续变化，而不同的介电常量，则能让电磁波的方向发生相应改变。

    程强把这台仪器描述成「一个超强吸波装置」。可以这样联想，一台「人造黑洞」彷佛一台吸力强大的「吸尘器」，只要它所在的地方有电磁存在，那些电磁波或光波就会源源不断地被它收入囊中，不受任何其他外界条件的限制。

    用于获取能源，这样一个超强吸波装置彷佛正在打开一座看不见却内容丰厚的「宝藏」，用它来吸收太阳能，不仅可以在任何天气里正常工作，甚至将之放入黑暗的宇宙里，它也能收集到同样多的电磁波或光波，并将之转化为热能。