【菜科解读】

这个黑洞目前在微波频率下工作，或许不久后它就能够吸收可见光，一种把太阳能转化为电能的全新方法可能因此产生。

　　由于这个人造黑洞并非像太空中的黑洞那样，依靠自身巨大质量产生的强大引力来吸收光线(或电磁波)，因此非常安全，不用担心它会把地球吞噬。

　　新理论提供设计方案
　　今年年初，美国印第安纳州西拉斐特市普渡大学(Purdue University)的伊维根?纳瑞马诺维(Evgenii Narimanov)和亚历山大?基尔迪谢维(Alexander Kildishev)，在发表的一篇论文中提出制造可以用来捕捉光线的桌面黑洞的理论设计方案。

他们的想法是模拟宇宙黑洞的性质，制造人造黑洞。

宇宙黑洞的强引力能弯曲周围的时空，导致附近的任何物质或放射物沿着被扭曲的时空，呈螺旋式旋转着进入黑洞深处。

　　纳瑞马诺维和基尔迪谢维经过推理认为，按照类似方法应该能制造出一个可以使光线向它中心弯曲的装置。

他们认为一个由同心圆外壳围绕中心核的圆柱形结构可以达到上述效果。

使光线向内弯曲的关键因素是装置外壳的介电常数，介电常数对电磁波的电成分产生影响，增大装置从外到内整个表面的光滑度。

这跟黑洞附近时空的弯曲部分非常类似。

在同心圆外壳与中心核交界的地方，介电常数环必须与中心核相匹配，这样光线才能被吸收，而不是被反射出去。

　　中国科学家付诸实践
　　现在，中国南京东南大学的科学家崔铁军(Tie Jun Cui)和陈强(Qiang Cheng)开始把纳瑞马诺维和基尔迪谢维的理论付诸实践，制造一个在微波频率下工作的“黑洞”。

他们利用以前制造隐身斗篷的“超材料”制成60个同轴环。

每个同轴环都由结构复杂的电路板构成，而且从一个同心环到另一个同心圆，电路板特征的变化越来越大。

外层的40个同心环组成装置外壳，内部的20个同心环构成吸收器。

　　崔铁军说：“入射电磁波遇到该装置时，电磁波将被该装置捕获，然后被引导着进入黑洞的中心核，被中心核吸收。

电磁波不会再从黑洞中出来。

”光线在该装置的中心核里被转化成热能。

崔铁军和陈强把这项设计变成现实，给纳瑞马诺维留下深刻印象。

他说：“他们这么快就制造成人造黑洞，让我感到非常吃惊。

”采用相同方式制造一个可以吸收可见光的装置并非易事，因为可见光的波长比微波辐射的波长更短。

这就需要相应地把同心圆结构制造的更小一些。

　　崔铁军相信他们能攻克难关。

他说：“我们希望我们的这种光学黑洞能在2009年底被采用。

”以后可以用这种装置收集阳光散射太厉害，利用反射镜无法把它们集中到太阳能电池上的那些地方的太阳能。

光学黑洞会把所有阳光都吸收进去，把它们直接传输到位于中心的太阳能电池里。

纳瑞马诺维说：“如果这种人造黑洞试验成功，以后我们就不再需要用反射镜收集太阳光了。

”

时空弯折的终极秘境 黑洞藏着光线逃不出的边界

强大引力不断拉扯弯折空间，形成一道无形的事件视界，哪怕是宇宙中速度极限的光，一旦跨入这片范围，也再也没有办法向外挣脱逃离。

聊聊黑洞的形成本源，看懂时空弯曲的原理，便能明白光线被困的深层缘由。

广袤宇宙中，万事万物都会带来时空形变，质量越大的天体，对周边时空的弯折效果就越明显。

平日里地球、恒星带来的曲率变化十分微弱，我们很难直观察觉，光线穿行其间只会出现轻微偏移，依旧可以顺畅传播。

可黑洞截然不同，它由超大质量恒星晚年坍缩演化而来，星体内核急剧向内收拢，体积不断压缩，质量却高度汇聚，让周遭时空被剧烈拉扯扭曲。

极度密集的质量，催生出恐怖的时空曲率，空间不再保持平直状态，如同一张被重物狠狠按压凹陷的弹性薄膜，越靠近中心位置，弯折程度就越发夸张。

这种肉眼看不见的空间形变，正是黑洞一切奇特现象的根源，也构筑起专属它的宇宙规则。

事件视界便是时空弯折形成的临界分界线，没有实体轮廓，却划分出两种截然不同的物理世界。

界线外侧的时空曲率相对平缓，宇宙常规法则正常生效，光线、星际物质可以自由穿行，天体也能按照既定轨迹运转，光线能够毫无阻碍地向四面八方传播扩散。

一旦跨过事件视界，时空曲率瞬间飙升至极值，空间结构彻底扭曲塌陷。

此刻所有运动规律都会被改写，光线即便以最快速度行进，也只能顺着弯折的空间不断坠向黑洞核心，完全找不到向外逃逸的路径。

光无法逃离视界范围，也让黑洞拥有了漆黑无光的外表。

本身不会向外辐射反射光线，外界光线落入其中也尽数被束缚吞噬，没有光能抵达观测者视野，所以人类无法直接目视黑洞本体，只能依靠引力效应、光线偏折等间接痕迹判断它的存在。

时空曲率带来的束缚力，不止困住光芒，也禁锢住所有物质与信息。

任何行星、星云碎片、宇宙尘埃，不慎闯入事件视界之后，都会顺着扭曲的空间持续下坠，最终汇聚到中心奇点。

外界永远无法获取视界内部的状态变化，这里成了宇宙天然的封闭秘境。

对比普通天体就能清晰看出差距，行星、恒星的时空弯曲程度有限，物体只要达到对应逃逸速度，就能脱离引力影响。

黑洞曲率突破临界阈值，直接锁住光速运动的光线，成为宇宙中独一无二的时空牢笼。

人类依靠天文观测不断探索黑洞奥秘，从捕捉引力波，到拍摄黑洞实景影像，一步步印证时空曲率的相关理论。

这份极致弯折造就的特殊天体，不断颠覆着人们对时空的固有认知，也指引着人类持续探寻宇宙更深层次的奥秘。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。