中国造世界上第一个“人造黑洞”

“人造黑洞”模拟了光波在宇宙黑洞周围的状态，令光波在经过时，也能被捕获，并被吸入黑洞中心

　　它有着“黑洞”之名，虽然尺寸“迷你”，但任何经过的电磁波或光，都不可能逃离它的引力。10月15日，《科学》杂志宣布，世界上第一个“人造黑洞”在东南大学的实验室里诞生。不过，这个小型“黑洞”不仅不会毁灭世界，还能帮助人们更好地吸收太阳能。

　　文/吴慧雯

　　在宇宙中，黑洞吞噬万物，甚至包括光。人们乐意议论这种天体，因为它神秘、“性情”怪异：它身处宇宙最幽暗的地方，没有人能直接观测到它，而靠近它的一件物质，都会被无情地拖曳到它的深渊里，小行星、星尘、光波、时间，无一例外。

　　人们对黑洞这种天体感到好奇，但绝不会希望有任何一颗黑洞接近自己，或我们的星球。然而现在却有一些科学家在自己的实验室里造出了“黑洞”，一个“迷你”黑洞。10月15日的《科学》杂志在介绍这种“人造黑洞”时建议，人们可以把这种“黑洞”装进自己的大衣口袋里。

　　制造出“人造黑洞”的是中国东南大学的一个研究组，崔铁军教授和程强教授是其中最主要的两位研究者。“实际上，我们做的黑洞不是严格意义上的黑洞。”在接受《外滩画报》采访时，程强教授对记者说。

　　实验室里的“人工黑洞”，目的当然不是为了将一个吞噬一切的“恶魔”装进口袋。据程强教授介绍，现在存在于东南大学毫米波国家实验室的“人造黑洞”，实际上是一个模拟装置，这种模拟装置目前可以吸收微波频段的电磁波，在未来，它可以吸收光。但是除此之外，它并不能吸收任何实质的东西。“它只吸收电磁波，不吸收能量。”程强教授对记者说。

　　这是一个不具有危险性的“黑洞”，不仅如此，这种装置还能在未来用于收集太阳能。在这方面，“人造黑洞”将比世界上任何一种太阳能电池板都更高效。

　　一些物理爱好者甚至为这种全新的装置设计了一些新功能，比如将它装置在航天器中的太阳帆上，或者用来吸收空气中游散的电磁波——因为手机和无线网络的普及，这种看不见的电磁波据说侵害了我们的健康，成为一种新的污染。

　　不过，制造“黑洞”的研究者却从来不想那么多，现在崔铁军教授和程强教授正在继续的，是如何把实验室里的装置变成样机，“实现工程化”，而面对关于“人造黑洞”的各式各样的议论，程强则认为：“成果公布以后，被大量的国际媒体转载和评论，确实也大大出乎了我们的预料。从我们个人角度而言，只觉得这是一个比较有意义的工作。

　　实验室里的“黑洞”

　　“我觉得很惊奇，崔和程这么快就做出了‘人造黑洞’！”看到崔铁军教授和程强教授的研究成果后，纳瑞马诺维说。这是世界上第一个在实验室里造出的“黑洞”。

　　伊维根.纳瑞马诺维(Evgenii Narimanov)是美国印第安纳州西拉斐特市普渡大学的一名教授，今年年初，他和合作者亚历山大.基尔迪谢维(Alexander Kildishev)一起，发表论文，提出了一种制造小型“黑洞”的理论和设计方案。他们的想法是通过模拟黑洞的一些性质，使在“人造黑洞”附近出现的放射性物质被吸引，然后螺旋式进入“黑洞”中心。

　　“我们的确是受到他的论文的启发，但研究本身是我们独立完成的。”程强教授对记者说。之所以能这么快将之变成现实，是因为他们所在的实验室也一直从事着这方面的研究，在理论和实验两方面都积累了很多年的经验，实验过程中也用到了很多他们自己的独创性想法。

　　不过虽然名为“黑洞”，他们受纳瑞马诺维启发而造的“黑洞”，和真正的、存在于宇宙中的黑洞还是有大差别的，这种差别并不仅仅体现在大小上。

　　两种“黑洞”的原理其实并不一样。宇宙间的黑洞之所以能吞噬一切，是因为它质量巨大，而实验室里的“黑洞”，实际上是根据光波在被吸进宇宙黑洞时的性质，模拟出来的仪器，可以令光波接近时产生相似的扭曲，并被吸引。

　　也就是说，两种“黑洞”可以让附近的光波出现相似的“结局”，但是光波遇到的却并不是同一回事。

　　不过目前东南大学实验室里的“黑洞”，还只是适用于某些微波频率，比如人们常用的通信频率，如GSM、CDMA和蓝牙等，吸引光波还有待进一步研究，因为光波的频率更短，需要设计的“人造黑洞”尺寸也要更小些。

　　超强吸波装置

　　这样的“人造黑洞”，在未来可以用于发电。

　　“当电磁波遇到这台仪器，就会立刻被捕获，并且立刻被引入到仪器里，一直被吸进黑洞中心。没有电磁波可以逃离这个黑洞。”崔铁军教授向《科学美国人》杂志描述“人造黑洞”时说。在他们的仪器中，被吸入的电磁波在中心位置转化为热能。

　　根据《科学》杂志介绍，“人工黑洞”是一个直径22厘米长的装置。它有60个同轴环，外层由40个同心环组成外壳。通过特别的设计，研究组令同心环的从外到内的介电常数发生连续的变化，而不同的介电常数，则能让电磁波的方向发生相应改变。

　　程强教授把这台仪器描述成“一个超强吸波装置”。可以这样联想，一台“人工黑洞”仿佛一个吸力强大的“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绝地被它收入囊中，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。