人類製造一個黑洞，用黑洞霍金輻射做能源有可能嗎？

11-29

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黑洞能源相對目前為止其它所有能源都有一個獨特優勢，就是它吸收物質以及放出霍金輻射的過程中可以把全部質量轉化為光能（也許？），還比反物質成本低（前提是造的出來）

我計算的結果是一個原子核大小的黑洞幾秒鐘輻射的能量就是一顆原子彈的當量，且能輻射上百億年，而且功率不斷增大，功率與質量平方反比，壽命與質量三次方成正比，而且這樣的黑洞還有相當於幾百米半徑的石塊的質量，所以算是不錯的能源了，但是造出來這樣的黑洞可能嗎？剛造出的黑洞怎樣才能讓它很快擁有足夠質量，從而不會剛造出來就蒸發乾凈？我指的是現有的理論基礎上。

可以用太陽能量嗎？每秒四百萬噸質能？
計算過程如下

第三張把之前那個黑洞質量寫錯了，不過對結果沒影響

結論：當然可以，我剛剛從未來穿越回來（誤），幾萬年後人們會永遠銘記題主，而題主的名字將出現在教科書當中。但當下人類的能力實在是差得有點遠。

我也很早就注意到了，對於人類獲取能源來講，微型黑洞的霍金輻射是多麼的棒。化學鍵的斷裂放能效率微不足道，核反應放能效率也僅僅達到了千分之幾，對於目前的地球人類而言已經是驚人的能量，中子星的吸積過程能達到約15%，而極端科爾黑洞的吸積能達到45%，前兩者的吸積導致了極端猛烈的天體物理過程。但是黑洞的霍金輻射卻可以達到100%的放能率，只有喪心病狂的正反物質湮滅能夠與之媲美。利用微型黑洞的霍金輻射，或許是人類將來無可替代的利用能源的途徑，但這現實嗎，意味著什麼，需要算算才能知道。

首先，我們需要製造一個黑洞（廢話），就造個最小的吧。最小黑洞的質量大約為1普朗克質量的量級，而一個普朗克質量約10^16TeV，而人類目前最大的粒子對撞機LHC的能量也就不到100TeV，所以製造黑洞似乎完全是無能為力了。好消息在於宇宙線中存在不少能量更高的粒子，雖然人類不是特別清楚其來源，雖然隨著能量增加，事件率急劇下降，但我們可以期望有一天一顆能量高於10^16TeV的宇宙線粒子擊中地球，和大氣中的分子劇烈碰撞，產生一個微型黑洞，並降落在我們事先生產好的微型黑洞反應堆當中，讓我們一起熱切盼望這一天的到來，熱切盼望地球被10^16TeV的粒子擊中！However，微型黑洞的霍金輻射在未來必將是人類利用能源的首要方式。未來人類必將搭乘攜帶著微型動力黑洞反應堆的星際飛船穿梭在無盡的宇宙當中。

注釋1：黑洞。黑洞是廣義相對論預言的天體，當離一個有質量M的物體距離小於史瓦西半徑R=2GM/c2的時候，時空扭曲得如此厲害導致無法逃離形成所謂黑洞。詳情參考小說《三體》中，人類為什麼無法從黑域中逃離？ - 知乎黑洞可以帶有電荷，我們製造的時候注意控制就好，帶電的黑洞可以用磁場約束，完全不用擔心它亂跑吞噬一切，實現可控黑洞反應堆。

注釋2：普朗克質量。基本粒子如電子目前並沒有觀察到存在內部結構和體積，如此而言每一個基本粒子都是一個小黑洞，世界真是太可怕。但萬幸的是世界遵循量子力學，每個基本粒子具有波動性，波長λ=h/p~h/Mc，可以認為粒子概率性的分布在一個波長範圍內，因此λ&>R=2GM/c2的時候我們不用擔心粒子變成黑洞。由此可以估計形成黑洞的最低質量，即一個普朗克質量，約10^16TeV。普朗克質量對應的波長即普朗克尺度，這個尺度下時空量子效應變得顯著，但人類目前還沒有一個好的量子化的時空理論。儘管如此，我們還是可以用彎曲時空中的量子場論計算出霍金輻射。

計算1：原子核質量微型黑洞。就取1000MeV好了，大概是一個相對原子質量，溫度約T=10^49K，也就是大概10^49攝氏度，bingo！果然威不可擋！壞消息是輻射的峰值在難以想像的極短γ射線波段，一個光子將蘊含極高的能量，我實在是想不出人類用怎樣的反應堆來利用這個能量，或許，宏觀強相互作用物質？然後算算功率，大概是，P=10^80J/S，這個數字使我深深的感到震驚，要知道小男孩也就10^13J，並且一秒放出的能量已經遠遠大於總能量，這個原子核質量的黑洞將在10^-90秒(小於普朗克時標了)蒸發。所以題主，要麼你算錯要麼我算錯。計算至此，發現蒸發時標低於普朗克時標，我忽然想到，這個質量已經遠遠小於普朗克質量了，當然有這樣的問題。所以題主你肯定算錯了，注意下你查到的公式裡面的單位制，不一定是國際單位制。

計算2：好吧我審題不仔細，題主說的是原子核大小，不是原子核質量，就取R=1fm好了，也就是10^-15m，那麼質量M~10^12kg，溫度T~10^11K，依舊驚人的溫度（太陽溫度5600K），輻射峰值波長在10^-14m，也是很高能的γ射線了，不是很容易利用。輻射功率約10^14erg/s，如果把erg換成J差不多就是一秒一個小男孩了，但erg比J小了7個數量級。把質量減小1000倍差不多就是題主想要的黑洞了，也就10^6噸，這個質量放到微型黑洞反應堆裡面還是相當不錯的，不會顯著改變地球的質量分布，功率也相當可觀，但磁約束起來似乎不容易，我們期待常溫超導的誕生。壽命...差不多能續10^19s，也就是差不多10^11年，每秒一個小男孩，用到太陽熄滅（也就50億年後）都遠遠沒用完，早就說了微型黑洞的霍金輻射才是人類利用能量的最佳方法，題主如果像這個黑洞一樣長壽，在未來肯定能拿諾獎的。

要不我們眼光放得近一點，先考慮一下如何利用閃電?

製造一個史瓦希半徑黑洞所需要的能量是可以算出來的，你會發現還不如直接用這些能量來做功

你把製造黑洞的能量直接拿來做能源不更有效率嗎？

我已經做出來了

到底是幾億年還是剛造出來就蒸發乾凈，題主的計算呢？

根本製造不出來吧，怎麼把幾百米半徑的物體壓縮到一個質子大小？除了引力想不出還有其他辦法能做到

請題主先把計算過程發一下