根据能量守恒，永动机是永远也不可能实现的，因为输入的能量要等于输出的能量，不可能有多余的能量产生。
但是，能量守恒是有前提的，而且有严格数学证明。
这个证明被称为诺特定律：之所以有能量守恒和动量守恒，是因为时间、空间具有平移不变性。
根据现有的科学观测，宇宙空间实际上是在不停膨胀，这个膨胀的速度虽然非常非常小，但是确实是在发生。
宇宙膨胀的速率相当于每3.26光年每秒钟膨胀7公分，这又被称为哈勃常数。通常情况下，天文学上的表示是每百万秒差距每秒钟膨胀70公里。
3.26光年，这个距离大概就是地球到比邻星之间的距离。
关于宇宙空间的膨胀，没有准确的解释，大概的解释就是空间从虚无中长出来。
而且，这个膨胀速度在三维空间的任意方向是相同的。
因为时间、空间不可分割，如果宇宙均匀膨胀，原有的守恒性定律是否还能够成立？这要打一个疑问。
最近，科学家研究黑洞的时候，发现黑洞可能会随着宇宙的膨胀自动的获得质量。如果真被证实，那么这意味着能量守恒定律可能会被打破，因为质量和能量是可以互换的。
宇宙中所有黑洞性质相同，只有大小的区别，可以分成小黑洞、半大黑洞、大黑洞和超级黑洞。
理论上说小黑洞、半大黑洞，都是恒星燃尽直接产生的，一般被称为恒星级黑洞。大黑洞、超级黑洞可以经过黑洞合并而产生，有一部分超级黑洞，在宇宙诞生时直接产生。
太阳的直径有140万公里，表面的重力加速度有28个G，它的内部压力高达3000亿个大气压。
太阳核心的物质之所以没有被压碎，是因为核反应产生的光辐射对抗了压力。
一旦太阳内部所有的核燃料燃烧殆尽，光辐射压就会消失，外部的物质就会向核心收缩，其结果是形成一次超新星爆发。
超新星爆发会炸飞大量的太阳物质，剩下的灰烬，据质量不同，会变成白矮星、中子星或者是黑洞。
灰烬的质量大于三个太阳质量，最后就会形成黑洞。
所以，恒星形成的黑洞质量有下限，同时也有上限，因为恒星的质量有上限。
如果恒星质量太大，内部的核反应太剧烈，就会把恒星炸碎，这个上限一般被称为爱丁顿极限，大约是太阳质量的150倍。
这样一来，由恒星燃烧后形成的黑洞质量就在一个范围内，所以一般的情况下，恒星级黑洞的质量范围在3个太阳质量到40个太阳质量之间。
宇宙中理应有很多在40倍太阳质量附近的黑洞，但是实际上这个附近的黑洞几乎没有。
科学家最新提出的宇宙膨胀，让黑洞质量增长的理论，可以解释40倍太阳质量黑洞缺失的原因。
也就是说只要产生一个40倍太阳质量的黑洞，随着宇宙的膨胀，它的质量就会慢慢增加，所以宇宙中很难找到40倍太阳质量的黑洞。
我们知道黑洞实际上是一个点，黑洞之所以有大小，是因为在这个点的外围包裹着一个极度扭曲的空间，这个空间的最外侧边缘被称为事件视界。
一旦落入这个界限，光都不能逃离，所以无法观测黑洞内部的情况。
黑洞有一个特点，其质量和事件视界直径成正比。
现在的问题是：宇宙空间膨胀会不会让黑洞视界内部的空间同步膨胀？
如果同步膨胀，那么就意味着黑洞质量会随着宇宙膨胀同步增加。
根据科学家的观点，这种现象确实发生了，被称为宇宙学耦合。
根据宇宙学耦合，可以解释超过40倍太阳质量黑洞质量的来源。
因为根据霍金辐射，黑洞不只会吸入能量和物质，还会在视界表面向外围发射能量，这被称为霍金辐射。
辐射的强度和事件视界面积有关系，面积越小辐射强度越高，所以微型黑洞很快就会因为向外辐射而蒸发掉。
如果用超级对撞机制造微型黑洞，这就意味着制造出来的黑洞会很快蒸发掉，但黑洞蒸发的时候，质量会比产生时候大一点，这就产生了一个额外的能量输出。
这种机器可以利用宇宙的膨胀获得纯能量的输出，就相当于永动机。
其工艺原理如下：能量输入→微型黑洞→黑洞蒸发→能量输出→锅炉→汽轮机→发电机→能量输出。
这里的关键是，输出能量减去输入能量的能量差ΔE有多少？
因为霍金辐射是由于真空涨落引起的能量损失，所以黑洞额外获得的空间转化为能量，相当于空间的零点能。
这个能量大的不得了，根据科学家的估计，一立方厘米的零点能比整个可观测宇宙所有物质蕴含能量的总和还要大10的15次方倍。
一个微型黑洞蒸发，输出的额外能量ΔE=(4/3)×π((r+h×Δt)^3-r^3)×K，
其中h是哈勃常数， K是真空能密度，r是黑洞的半径，Δt是黑洞蒸发的时间。
如果黑洞蒸发式永动机可以制造出来，那么人类可以跳过3级文明，直接进入更高等级文明了。
按照文明的等级定义，三级文明要利用整个星系的能量，但是这种现象目前好像没有观察到，这说明宇宙中如果有比二级文明更高的文明，肯定需要另外一种全新的能量，微型黑洞蒸发能量是一种可能的选择。
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