2047年3月,蓝星第一科研中心的超材料研发部,委员长君鸿来到一个实验室里,听取最新的超材料实验报告。
实验室中央的3D成像系统正投影着一块表面有蜂窝状纹路的奇异金属,一个看上去西十左右的研究员道:“报告委员长,根据您的设计方案,我们多次实验后得出的最终成品就是这个,超强度负泊松比系数的特异合金。”
泊松比是指材料在单向受拉或受压时,横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值,也叫横向变形系数,它是反映材料横向变形的弹性常数。
讲人话就是比如你拿着一条橡皮筋拉伸上下两端,橡皮筋中间部分因拉力而变得狭长,这个形变的系数。
而负泊松比的意思就是说你拉橡皮筋的上下两端时,橡皮筋的中间部分会反馈一个膨胀的力,负泊松比越大,膨胀的力就越大。
你可以想象你在拉一条哆啦A梦给的神奇橡皮筋,你往两头拉伸的时候中间部分也像被无形的手拉扯开一样,这个膨胀力会抵消你的拉伸力,让你拉得格外费力。
君鸿认真阅读了一次这种超材料的各项参数,点头道:“大家辛苦了,我对结果总体满意。但材料还有可以优化的空间,比如这里的原子排列方式还不够好,导致原子间的键长和键角在受力时会发生的特殊变化并未达到预期。”
研究员马上解释道:“我们明白的,利用大统一理论方程从微观结构修改材质我们还在探索阶段。而根据委员长阁下您给的时间节点,我们还有半年左右的时间,足够再迭代一次了。”
君鸿再度点头,用鼓励的语气道:“我相信你们一定可以再创佳绩,人类第一枚黑洞探测装置有赖你们的贡献。”
首批聚变核脉冲引擎宇宙飞船还有几个月即可建设完成,虽然这个版本的飞船速度只能达到光速的2%,但比起原来不到0.1%光速速度的普通宇宙飞船快得多。
虽然按照人类的宇航员平均水准,长期承受加速度或减速度控制在2g以内是比较安全的选择,那么这种聚变核脉冲引擎宇宙飞船按2g加速度提速到光速的2%就要接近3.5天,减速也要接近3.5天。
但即使是这样,也足以在一个月左右到达60亿公里开外冥王星。
而那颗微型黑洞的距离比冥王星要远差不多一半,按现在的飞船速度从蓝星到达那里要接近一个半月。
这颗微型原初黑洞的质量仅仅地球十倍,按史瓦西半径公式计算得出体积约为3000立方厘米,比一个足球的体积还要小一些,而它的视界也仅仅是一个半径不到90米的球面。
但就算是这样微型的黑洞,在其一公里附近范围内,每1kg物质就要承受3.98亿牛顿的引力,相当于20万个蓝星成年男人手臂拉力之和。
同时也要承受因黑洞力场不均匀而产生的约8万牛顿的潮汐力。
潮汐力是指黑洞强大的引力场在物体不同部位产生的引力差异所导致的一种拉伸和挤压的作用力,比如掉进黑洞的物体会被拉伸成细长的形状,就像意大利面条一样,最终会被撕裂成原子甚至更小的粒子,最终被吞噬。
而且引力和潮汐力会随着物质逐步深入视界边缘而急剧增加,当到达距离这个黑洞视界约100米的时候,潮汐力会增大至约800亿牛顿,引力更是会高达4000亿牛顿。
现在的人类虽然己经统一了强力、弱力、电磁力三大基本力,利用大统一理论以及大统一力学可以从微观层面调整材料的性质,制造出强度极高的超材料。
但现阶段别说黑洞,就连中子星简并物质的强度也差得远。
每一立方厘米的中子星物质基于强力作用,中子结合力可以高达8×10^28牛顿,但即便如此,也远远抵挡不住黑洞视界内的潮汐力,照样会被黑洞撕碎。
所以,要进行黑洞科研的材料,靠硬扛是不现实的。
必须把黑洞本身的力利用起来,尽可能让其相互对冲。比如现在研发的超强度负泊松比系数材质,在本身具备部分简并物质超强度的同时,可以利用负泊松比特性分散黑洞的潮汐力,让其相互抵消,大大提高材料对潮汐力的抵抗时间。
同时,在黑洞超强引力场的干扰下要把信息准确传递出来,则要用到蓝星文明两年前出现的初级量子纠缠通信技术。
在宇宙最初期是没这么多基本力的,能级越高,力的种类就越少。但即使是人类目前最先进的对撞机也没办法模拟出宇宙早期的高能级环境。
而黑洞视界则是蓝星人可以找到的最高密度和高温的场所了,所以君鸿的设想是发射黑洞探索器到外太阳系的微型黑洞,在探索器从外围引力快速跌落视界的过程中,通过量子纠缠通信技术获取高温高密度环境下特定粒子的变化情况,从而打通引力和其他三大基本力的桥梁。
核心要求就是,这个探索器要尽可能久的在黑洞潮汐力撕扯下保护量子纠缠通信装置的持续运作,越接近黑洞视界,获得有用数据的概率就越高。
其实这种方式也是很不靠谱,比用强子对撞机寻找新粒子的概率还低。
但君鸿是知道答案找过程,万有理论在银河星区一百多个西级文明中并不是秘密,造化之灵在宇宙漂流时早就获得了。
只要在黑洞中获取的数据可以靠得上,那整个万有理论都可以反推出来。
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