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“人造黑洞”的設想最早提出於20世紀80年代，由加拿大不列顛哥倫比亞大學的威廉·昂魯教授提出，他認為聲波在流體中的表現與光在黑洞中的表現非常相似，如果使流體的速度超過聲速，那麽就可以在該流體中建立一個人造黑洞。2009年10月，兩名中國科學家首次製造出可以吸收周圍光綫的人造電磁“黑洞”。這個黑洞目前在微波頻率下工作，或許不久後它就能夠吸收可見光，一種把太陽能轉化為電能的全新方法可能因此産生。
人造黑洞 |
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當2007年世界最強大的粒子加速器誕生時，科學家通常一秒鐘就可以生産出一個黑洞來。這一潛在的“黑洞加工廠”一時引起全球恐慌，媒體紛紛報道人造黑洞會吞噬地球。致力於保衛人類免受人們周圍各種威脅傷害的非贏利性機構——救生艇基金會聲明，人造黑洞會威脅地球上的所有生命，因此，它建設到處建立自謀生活的群體。
美國加州大學物理學教授史蒂夫·吉汀斯是這方面的專傢，他對人造黑洞進行了認真分析，他認為：人造黑洞毀滅地球的理論純粹是小說和電影裏的虛構，真正的粒子碰撞製造出的人造黑洞不可能吞噬地球。 |
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20世紀60年代單階段的粒子加速器
粒子加速器，也被稱之為大型強子對撞機（LHC）。位於法國和瑞士交界處的世界上最大的粒子物理研究中心歐洲核子研究中心（CERN）已經開始在一個將近17英裏長的圓形隧道裏面建造這個被人們稱之為世界最大的“黑洞工廠”的裝置。2008年6月，吉汀斯教授在報告中稱，歐洲的科學家很快就會利用粒子加速器製造出人造黑洞。
2008年7月，歐洲核子研究中心的蒙加諾教授與吉汀斯教授的科研小組進行合作正在建設建設世界上最大的粒子加速器（對撞機），而這個粒子加速器（大型強子對撞機）是世界上最先進的粒子研究工具，項目耗資80億美元，歷時14年之久，匯集了世界各地最著名的物理學家。
科學家們將在實驗中撞擊質子，模擬宇宙大爆炸後一萬億分之一秒內的能量和條件，接着細緻分析撞擊産生的殘骸，用以探求物質本質的綫索和自然中新的力量和平衡。 |
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科學家表示，假如大型強子對撞機（LHC）在生産出了黑洞，那麽它就證明了宇宙確實存在除空間和時間以外的維度。吉汀斯承認，地球的未來以及人類的生命安全和健康都令每位科學家非常擔憂。特別是關於人造黑洞風險的爭論，現在已經是一個非常具有爭議的物理話題。特別是已經有科學家指出，歐洲核子研究中心的大型強子對撞機産生黑洞的風險足以吞噬地球，或者將産生一類名為“奇異微子”(Strangelet)的粒子，將地球變成一團沉寂、收縮的“奇異物質”。
還有很多政治傢擔心這種人造黑洞的技術被恐怖分子利用，成為繼原子彈和氫彈之後人類最具有毀滅性的武器。但是，吉汀斯肯定的說：現代物理學無法在地球上製造出具有破壞性的黑洞。“歐洲建立大型強子對撞機（簡稱LHC），是為了揭開宇宙大爆炸之謎，而不是製造黑洞毀滅地球。” |
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吉汀斯和蒙加諾兩位教授在進行深入研究後得出結論：利用粒子碰撞産生的黑洞是無害的。因為，所有的黑洞都要釋放出宇宙射綫，小的黑洞所釋放的物質要遠遠多於其吸收的物質，因此，在它們吸收物質之前自己就早已瞬間蒸發了。事實上整個宇宙原本就是一個類似的粒子對撞機器，具有高能量的宇宙射綫和粒子會經常碰撞在地球的大氣表層、太陽或者是其它的白矮星和中子星的表面，每時每刻都在發生着這樣的粒子碰撞。如果這些粒子碰撞會産生危險的話，天文學家很早就會發現這一現象並對其展開研究。
其實一直以來地球就沐浴在足夠可以形成黑洞的宇宙射綫和粒子對撞之下，但地球一直也都沒有被摧毀。而且，幾乎所有粒子加速器生成的黑洞都必須達到足夠的速度才能逃脫地球的重力，即使一年生産出1000萬個黑洞，也大約衹能捕捉到其中的10個，讓它們圍繞加速器中心運轉。而這些被捕捉到的黑洞又是如此的渺小，假設讓它穿過一塊相當於地球到月球距離厚度的鐵塊，它也不會撞倒任何東西。它們吞噬一個質子也需要大約100小時的時間。一個這樣的黑洞吞噬100個質子大約需要花費一年的時間，因此，要吞噬1毫剋地球物質就需要花費比宇宙年齡還要長的時間。 |
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設計方案
中國科學家建造人工黑洞，可將太陽能轉換為熱能
2009年年初，印度烏爾都大學的伊維根·納瑞馬諾維和亞歷山大·基爾迪謝維在媒體雜志上發表一項研究，提出如何建造可以吸收光綫的桌面黑洞的理論。這種人造黑洞可模擬宇宙黑洞，其強烈的重力可彎麯周圍的時空，導致周圍任何物質或輻射遵循扭麯的時空，並蠃旋嚮內被吸收。
納瑞馬諾維和基爾迪謝維認為，這種人造黑洞可使光綫嚮該設備中心彎麯吸收。他們設計的人造黑洞是由包含着同軸環殼的中心柱構成的圓柱結構。能使光綫彎麯嚮內的關鍵因素在於同軸環殼的介電常數，它可以影響電磁波的電成分，增大從外部至內部表面的光滑程度，這類似於接近黑洞的時空的彎麯度。當同軸環殼與中心柱相接觸，同軸環的介電常數必須匹配中心柱，因此光綫可以被吸收，而不是被反射。
付諸實踐
2009年10月，中國南京市東南大學的科學家崔鐵軍和陳強將納瑞馬諾維和基爾迪謝維的理論應用為實踐，建造了一個微波頻率的“人造黑洞”。該設備采用一種“超級材料”構造成60個同軸環，據悉，超級材料曾被用於製造隱身鬥篷。
每個同軸環是以不同結構的電路板形式形成，同軸環之間彼此相連接，因此其介電常數非常平滑。外部的40個同軸環構成外殼，內部的20個同軸環構成吸收體。當入射的電磁波打擊該設備時，電磁波將被誘導進入內部的同軸環，然後被吸收。在同軸環將把吸收的光綫轉變成為熱量。”
未來應用
這個人造黑洞以相同的方法捕獲光波並不容易，可見光波長比微波輻射的數量級要小許多。這就要求同軸環相應地需要建造得更小一些。中國科學家崔鐵軍表示期望這個光學黑洞能夠在2009年底被廣泛使用。
像這樣的人造黑洞可用於收集太陽能量，尤其是對於太陽反射鏡過於漫射，難以在太陽能電池上聚集的太陽光綫。光學人造黑洞則能夠完全將這些光綫吸收，並直接轉化吸收在同軸環上的太陽能電池。如果這種設備能夠有效地工作，那麽以後將不再需要采用拋物綫反射鏡收集太陽光綫。 |
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