當我們凝望夜空，那些閃爍着光芒的星星總是能引起我們對宇宙的無限幻想，它們總是這麼令人着迷。

　　但在宇宙中，有一種比這些天體更加令人心馳神往的神祕存在——黑洞，它們有着無以倫比的魅力。它們的引力遠遠大於其他天體，可以吸收所有輻射，甚至連速度爲每秒30萬千米的光都無法掙脫開。它們就像宇宙中最兇猛的“多足怪獸”，擅長捕捉宇宙中的其他天體，並將它們吞噬。

　　這麼說來，凡是進入黑洞的物質都會被吞噬然後消失殆盡？其實不然。在愛因斯坦相對論中，最簡單的黑洞即純引力的、靜態而永恆的黑洞確實如此。可是在宇宙中，存在着許多高速旋轉的黑洞，旋轉的這一特性有可能讓進入黑洞的物質有機會掙脫黑洞“魔爪”，甚至還能“偷取”黑洞的能量。

　　黑洞旋轉起源

　　黑洞旋轉的起源可以追溯到時間的開端——宇宙大爆炸。

　　宇宙大爆炸發生後，最原始的宇宙起點以驚人的速度發生膨脹，大爆炸後產生的物質分散了這個原始起點，膨脹會導致空間一直在擴張，空間密度也持續發生改變。每個區域膨脹的速度是不一樣的，有的區域擴張很快，區域密度較低；有的區域膨脹速度慢，物質的密度很高。這些密度較大的區域內的物質在自身引力的作用下開始聚集，形成了物質團塊。

　　這個物質團塊不是靜止的，它有自旋現象和自己的角動量。這個團塊分裂成許多小團塊，形成更小的星系羣、單個星系，最終形成恆星和行星。根據角動量守恆定律，角動量在沒有外力的作用下是不變和守恆的，因此當某個轉動物體在自身作用下分割成幾個小物體時，它的角動量也會被分割成幾個部分，所以每個小團塊都有物質團塊分配給它的角動量，小團塊角動量的總和依然等於物質團塊的角動量，它們都會有自旋現象。這一過程很像湍流水發生分離，分離會產生單個小漩渦，每個旋渦也都有自己的角動量。

　　在這些分裂出的小團塊中，有一部分小團塊最終會形成恆星。我們知道，恆星被認爲是黑洞的前身，因爲恆星的終結意味着黑洞的開端，那恆星是怎麼轉變成黑洞的呢？

　　原來在恆星的生命進程中，它會一直燃燒自身的燃料，當燃燒完最後一點燃料之後，在自身重力的作用下恆星開始自行坍縮，直到坍縮成一個非常小的物體，當這個物體足夠小，就可能形成黑洞。這就像一個極其巨大的物體縮小到一個很小的“點”，可想而知，這個點的密度得有多大。當然，如果恆星想要變成黑洞，它還需要有超級大的質量。當恆星生命結束，在不同的質量下它會形成不同的天體。據推測，當恆星質量在8倍太陽質量以下時，恆星結束後會形成白矮星；當恆星質量在8到20倍太陽質量之間時，恆星會形成中子星；當恆星質量達到20倍太陽質量以上時，纔有可能形成恆星黑洞。

　　前文有提到，恆星是旋轉的，它遵循角動量守恆定律，因此爲了維持角動量守恆，坍縮後的恆星會轉的更快。這就像在觀看花樣溜冰比賽時，你會發現選手們爲了轉得更快，他們會收起展開的雙臂，可能還會蹲下身，才能完成高速旋轉的高難度動作。因此，當恆星開始坍縮時，它的角動量會讓它轉得越來越快，直到完全變形爲黑洞爲止。因此，黑洞不僅會旋轉，它的旋轉速度還意想不到地快，甚至有些黑洞每秒能轉上幾百萬圈！

　　逃出黑洞能層，完成能量交易

　　跟靜止的黑洞一樣，旋轉的黑洞也有奇點。“點怎麼會旋轉呢？”確實，奇點在嚴格意義上不是一個點，而是一個沒有厚度的環，它收集了黑洞的所有質量，轉速極快，黑洞可以說是繞着這個 “點”在運動。因爲它速度很快，所以黑洞的旋轉速度也很快，甚至快到它可以形變時間和空間，黑洞附近的空間會發生扭曲，形成了一個極爲特殊的區域：能層，這是一個轉速極大的詭異區域。

　　旋轉的黑洞也有事件視界。在事件視界內部，時間和空間全部都會崩壞，所有物質無法逃逸。而能層位於事件視界的外圍，那裏的時空處於半崩壞狀態，在這裏，我們無法確定物質會出現什麼行爲，可能無法逃逸，但也有可能進去之後再出來。

　　物質投進旋轉的能層中，就像以螺旋的方式進入死亡旋渦。黑洞會給投入能層的物體提供一個旋轉動能，因此進入能層的物體會發生旋轉。如果你想靜止在能層中，你不僅需要和能層旋轉方向相反，速度還要比光快，這樣纔可能靜止在能層中，但這幾乎是不可能的，畢竟連光都不一定能掙脫開它。所以當物質投入能層，物質一定會跟着能層旋轉。

　　物質的絕對旋轉性讓科學家們靈光一現：“物質從靜止到旋轉不就說明黑洞把動能傳遞給物質了嗎？”那麼最簡單的“偷取”黑洞能量的方式莫過於往能層中投擲物質了。當物質投入能層後，黑洞會將自己的一部分動能傳遞給這個物質，然後物質在能層中圍繞黑洞旋轉。當物質獲取的黑洞的動能足夠大，大到可以逃離能層時，黑洞的動能就會被物質帶走。

　　以進入能層的火箭爲例。當火箭進入能層，黑洞會將自己的一小部分動能傳遞給火箭，此時火箭在黑洞的推動下轉速變大。當轉速大到一定程度時，火箭上已經存儲了黑洞的一部分能量，此時若能使火箭偏離黑洞，逃出能層，返回地球，我們就能得到黑洞的能量了。若是把火箭一些質量較大的部件丟在黑洞裏，火箭返回地球損失的能量也會減少。這樣，火箭和黑洞也算是完成了能量與質量的“交易”。

　　鏡子做的“大炸彈”

　　物質進出能層後存儲的能量會變多，那如果它一直反覆進出會出現什麼樣的情況呢?這個物質能量會變得越來越大，科學家爲此產生一個瘋狂的想法：如果把黑洞封閉起來，它將是一個存儲爆炸性能量的“炸彈”。

　　這個瘋狂的想法比戴森球的設想瘋狂N倍，但原理與戴森球類似。戴森球是可以收集恆星能量的假想結構，由衛星組成，它是一個球形殼狀結構。黑洞大炸彈則由鏡子拼接而成，這些鏡子通過航空器運到太空中，並擺放在黑洞能層外。它們帶有許多棱角，可以通過拼接很緊密地貼合在一起，沒有縫隙，還和戴森球一樣，可以完全包裹天體。但戴森球是包裹恆星，黑洞大炸彈則是包裹黑洞。

　　你可能會有疑問：“鏡子怎麼能做成炸彈呢？”可是在科學家眼中，鏡子確實可以，但是當然不會是我們熟知的普通鏡子。這種鏡子不能因進入宇宙後環境壓力的變化而破裂，也不能在包圍黑洞時，被黑洞強大的吸引力控制，否則將無法固定在黑洞周圍。如果一塊鏡子因承受不住宇宙環境而破裂，或是直接被黑洞吸入無底深淵，那我們的“鏡子大炸彈”是永遠不可能構建成功的。

　　在擺放了很多的特殊鏡子並將它們完全貼合之後，就形成了鏡子殼狀體，黑洞在這個殼狀體裏依然高速旋轉着。此時打開其中一個鏡子，往黑洞裏發射電磁波。電磁波會分成兩個部分，一部分波進入黑洞的事件視界，被黑洞完全吞噬，消失在黑洞中；但另一部分波會進入能層，進入能層的電磁波在黑洞動能的作用下，輻射能量變大。當輻射達到臨界值，電磁波就可以從能層中逃逸出來。因爲黑洞被包圍，逃逸出來的電磁波又會遇到鏡子，因此又繼續反射回能層，黑洞又會將部分動能傳遞給射到能層裏的電磁波。電磁波在黑洞和鏡子之間來回反射，每反射一次能量就加強一次，最終會產生超輻射現象。

　　如果此時在殼狀體上開一個小縫，就會有大量輻射從縫中噴涌而出，我們就可以得到黑洞的能量，這些能量也許可以供我們使用數萬億年，人類文明也能得以維繫。但再堅固的鏡子殼狀體也有無法承受的那一天，當輻射過於強烈，鏡子會發生散架，此時鏡子裏無窮大的能量將如海嘯般席捲黑洞周圍的所有物質，釋放出的能量可能等同於一個超新星爆發，將造成前所未有的大爆炸事件。

　　黑洞着實是個神祕的存在，我們從來沒有真正地看見過它，也不敢去真正地靠近它，因爲我們擔心會被它強大的引力撕扯成碎片，瞬間灰飛煙滅。但我們卻有機會跟它“遠程交易”，彷彿它只是一個普通的商人。

　　小貼士：什麼是角動量守恆？

　　角動量是描述物體轉動狀態的量，它是物體質量、速度和運動軌道半徑的乘積。在沒有外力作用下，物體的角動量是不變的、守恆的，它不會無緣無故消失。比如對於自旋的物體來說，即便物體分割成幾個小物體，它們的角動量總和依然等於原來物體的角動量；而對於圍繞某個點轉動的物體來說，當物體的軌道半徑變小，質量不變，速度就會增大。