科学家猜想黑洞“戴森球”可能成为地外文明的能量来源

人类对于能源的需求一直持续增长，当我们的能耗接近甚至超过地球上所有可用能源总和时，麻烦就来了。而早在 1960 年，物理学家 Freeman Dyson 就想到了这一点，并从英国科幻作家 Olaf Stapledon 那里借来了一个震撼人心的概念——任何需要维持足够生存空间的文明，都需要在恒星周边建造巨大的结构、全盘接收恒星释放出的能量。这就是“戴森球”。

以往提出的戴森球大多会以同步或异步形式环绕在恒星周围，通过巨型结构将恒星能转化为可用能源，同时产生大量废热。这种热量将在红外光谱中有所体现，因此存在红外信号过剩现象的恒星也许就意味着其星系内存在外星生命。

但清华大学的天文学家 Tiger Hsiao 表示，我们观察的方向可能有所偏差。在一项最新研究中，他和同事开始计算在黑洞周边布设戴森球是否可行。他们分析了三种不同大小的黑洞，质量分别相当于太阳质量的 5 倍、20 倍与 400 万倍。

人们通常把黑洞视为能源的吸取者而非释放者。然而，黑洞周边巨大的引力场完全可以通过多种理论过程产生能量，包括黑洞周围气体积聚发出的辐射、旋转的“吸积”物质盘缓缓落向事件视界、相对论中提出的沿黑洞旋转轴射出的物质与能量射流，以及在理论上导致黑洞失去质量并同时释放能量的霍金辐射等。

根据计算，Hsiao 及其同事得出结论，吸积盘、积聚气体和黑洞射流都可以作为可行的能源。事实上，单是质量达到太阳质量 20 倍的中等黑洞，其吸积盘产生的能量就足以为戴森球提供相当于 10 万颗恒星的光辐射能。