科普:如何在学校里制造一个黑洞模型?
(一)
给你一张白纸,你能画最美最好的图案!那么给你一张白纸,你能制作一个黑洞吗?没错,此处讲的不是开脑洞,而是指货真价实的把爱因斯坦、斯蒂芬霍金、基恩索普等等物理大神也迷惑不解的黑洞搬到纸上,搬到学校里,能做到吗?
不是真在白纸上打一个洞,而是使用当今世界上最黑的物质,根本无法测量它黑的程度,可以吸收高达99.965%的可见光,以致于任何涂上这个颜色的三维物体看起来像一个黑色的二维平面,黑夜里几乎完全隐形!
这个世上最黑的黑色,名叫Vantablack,由英国一家名叫Surrey NanoSystems的公司研发出来。维基百科上,把它翻译成“碳纳米管黑体”。Vantablack曾被这家公司在铝箔纸上进行培育。尽管这些铝箔纸可折成微型山川河谷,但在覆盖了这种物质的区域,这些地貌会消失。(啥也看不到,就是这么的神奇。。。)
(二)
好了,不策了,这黑色的物质与制造黑洞有什么关系呢?下面这条信息才是真正在实验室里建造黑洞——人造黑洞!2010年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。崔铁军教授和程强教授是其中最主要的两位研究者,它们表示该黑洞“只吸收电磁波,不吸收能量。”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数发生连续变化,而不同的介电常数,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”仿佛一台吸力强大的“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 超强吸波装置仿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。