物理學家表示，終極電池可能利用黑洞的能量

在避免燃燒地球所能承受的化石燃料之外，努力從更少的材料中產(chǎn)生更多的能量，正在孕育一些可以說是創(chuàng)造性的想法。

核聚變記錄被打破了，即使只是以微小的幅度和短暫的時間。與此同時，太陽能電池板的效率正如預期地不斷提高，它們的安裝——在停車場和綠色屋頂上——也更加戰(zhàn)略，有助于獲得越來越多的收益。

但如何存儲能量并在需要時釋放到電力網(wǎng)上仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)，即使電池存儲和制造能力正在上升，價格也在暴跌。

理論科學家在展望這些趨勢可能如何發(fā)展或創(chuàng)新將帶領(lǐng)我們前進方面尤其富有想象力，超越了現(xiàn)實的邊界，跨越了未來的幾年。

在最新的轉(zhuǎn)折中，兩位物理學家一直在思考電池能量密度的終極理論極限，這是基于愛因斯坦的廣義相對論。

從描述不旋轉(zhuǎn)的完全圓形質(zhì)量的嚴格解釋開始，這對人描述了在充滿能量的緊湊空間中形成的微觀黑洞的理想模型的行為。由于這些微小的怪物相互作用的方式，整個系統(tǒng)可能會有點像核反應(yīng)堆，釋放存儲在粒子鍵中的能量以產(chǎn)生巨大量的清潔能源。

這些黑洞需要被充電并且很小，每個只有一個普朗克質(zhì)量，這樣當它們被打包成充滿同樣帶電的黑洞的細胞時，它們的電磁斥力抵消了重力的吸引力，創(chuàng)造了穩(wěn)定的能量存儲，不會吞噬自身。比較龐大的黑洞也比微小的黑洞能量密度低。

理論上，相反帶電的微型黑洞可以被逐個聚集在一起，導致它們?nèi)诤铣梢粋€黑洞，這個黑洞會非常快地“蒸發(fā)”成純能量。提取的能量不會來自黑洞內(nèi)部，而是來自它的外部：重力集中的地方。

在理論電池的一個細胞中，將正電荷的黑洞聚集在一起，而將負電荷的黑洞聚集在第二個相鄰的細胞中。由帶電的微小黑洞組成的電池概念，在將兩個相反帶電的黑洞以控制的方式聚集以釋放能量之前，它們被保持在單獨的細胞中。（霍格和斯帕維埃里，高密度能量物理學，2024年）。這個扭曲人腦的建議并不是超出現(xiàn)實的范疇。微小的原始黑洞被認為存在，但從未被探測到——也許是因為它們在宇宙大爆炸后充滿宇宙的原始等離子體中形成后輻射了大部分能量。

但是“微型黑洞電池”的前景很可能仍然是純粹的假設(shè)，更多地表明了電池技術(shù)發(fā)展的趨勢有多遠，而不是我們最終會到達的地方。

“與其最終潛力相比，今天的電池極度低效，而且我們很可能只是電池革命的開端，”挪威生命科學大學的理論物理學家和金融分析師埃斯彭·豪格以及安第斯大學委內(nèi)瑞拉分校的物理學家吉安弗蘭科·斯帕維埃里在他們發(fā)表的論文中寫道。

目前，最高效的鋰電池每公斤含有大約954,000焦耳的能量（2.2磅），大約是燃燒一公斤石油所獲得能量的22倍。

豪格和斯帕維埃里估計，一個重量只有一公斤的微型黑洞電池可以為一個家庭提供“幾代人的能量”——大約是目前存在的最有效的200公斤鋰電池的能量的470,000,000倍。

“雖然達到這種技術(shù)水平當然不是迫在眉睫的，但電池技術(shù)發(fā)展可能會遵循與計算機技術(shù)相似的軌跡，”豪格和斯帕維埃里寫道。

這對不是第一個提出這種瘋狂想法的團隊，這只是表明了我們面臨的能源過渡的嚴重性（雙關(guān)語打算） ，以便在不燃燒正在燉煮地球的化石燃料的情況下為世界提供能量。

以前的工作考慮了類似小的施瓦茨希爾德黑洞，但豪格和斯帕維埃里認為由萊斯納-諾德斯特倫度量描述的帶電黑洞比它們的能量密度高八倍。

當然，這樣的微小、不旋轉(zhuǎn)的黑洞是否存在，甚至能否在實際環(huán)境中創(chuàng)建，是未來想象的項目。

“如果我們使用戰(zhàn)略性放置的中子星作為磁鐵，這仍然需要一個大約太陽系大小的[粒子]加速器，”豪格和斯帕維埃里指出?！斑@個解決方案似乎相當不現(xiàn)實，但永遠不要說從來沒有?！?/p>