设定与参考文献
【注意：部分设定内容取自公开资料，根据剧情需要而选择性地采用，其可信度相对较高，但不保证完全正确。
部分设定内容则是根据剧情需要，由人类现有前沿理论延展而来，作者会确保这些设定具有理论支撑，但不完全确保其正确性，请务必多加甄别。
作者会在设定后面列出参考文献，以便读者参考确认，对于某些设定可能存在的具体问题，欢迎提出有理有据的批评，最好附带参考文献与其他信源。
设定根据来源分类（公开资料）（推衍设定）（公开/推衍）
如果你和我一样闲得蛋疼，特别喜欢这种如粪坑里石头般又臭又硬的‘硬科幻’（此处为贬义），想要自己写点什么出来，相关设定可以自取。
本文使用CC BY-NC-SA 4.0知识共享许可协议。
（您可以自由地在任何媒介以任何形式复制、发行本作品，修改、转换或以本作品为基础进行创作。但需要提供适当的署名、标注修改内容、禁止以商业为目的应用、必须使用同样的许可协议）】
……
【1】黑洞发电（公开/推衍）
大型旋转黑洞【恒星质量/超大质量黑洞】发电有三种形式。
彭罗斯过程、布兰德福–日纳杰过程、吸积过程
其中彭罗斯过程是通过提取克尔黑洞（自旋黑洞）的旋转能来获取能量，布兰德福–日纳杰过程是通过黑洞喷流来获取能量。
论文见下
Penrose, R.; Floyd, R. M. (February 1971). "Extraction of Rotational Energy from a Black Hole". Nature Physical Science. Bibcode:1971NPhS..229..177P. doi:10.1038/physci229177a0. ISSN 0300-8746.
彭罗斯，R.;弗洛伊德，RM（1971 年 2 月）。“从黑洞中提取旋转能量”。自然物理科学。参考文献编号：1971NPhS..doi：10.1038/physci229177a0.国际标准书号0300-8746。
……
Blandford, R. D.; Znajek, R. L. (1977-07-01). "Electromagnetic extraction of energy from Kerr black holes". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. arXiv:astro-ph/0506302. doi:10.1093/mnras/179.3.433. ISSN 0035-8711.
布兰福德，RD;Znajek， RL （1977-07-01）.“从克尔黑洞中电磁提取能量”。皇家天文学会月刊。arXiv：astro-ph/0506302 的doi：10.1093/mnras/179.3.433.国际标准书号0035-8711。
……
彭罗斯过程、布兰德福–日纳杰过程主要适用于高自旋的大型天体，而吸积发电形式不仅适用于大型黑洞，还能应用于微型黑洞发电。
吸积发电过程，原理为向视界面释放物质，物质会被潮汐力撕扯成高温吸积盘，在这一过程中物质的引力势能将以为热辐射的形式释放，也就是所谓的引力质量亏损，在理想状态下，大约42%的质量将被转化为纯能。
吸积黑洞反应堆所采用的黑洞为5000万吨质量的极端克尔黑洞。（备注：一个稳定存在，可自主吸积的黑洞其质量通常需要超过4000万吨质量。）
吸积过程可以将物体质量的大约10%~40%以上转化为能量，而核聚变过程则约为0.7%，相较于核聚变来说效率高到不知道哪里去了。
吸积过程发电数据来源于德国波恩大学天文学博士，马克斯·普朗克射电天文学研究所（MPIfR）研究员玛丽亚·马西的文章——"Accretion"（吸积）【吐槽：这名字起的也太简单了点】
……
辐射黑洞反应堆
其原理基于霍金辐射，可以简易理解为黑洞会自发光，在这一过程中黑洞质量将被100%转化为纯能量，辐射黑洞反应堆通常使用一百万吨级黑洞，至于为什么使用这么小的黑洞，是因为霍金喜欢小的（萝莉岛）。咳咳，开个玩笑，实际上是因为黑洞辐射功率与黑洞质量成负二次方关系，计算如下。
根据霍金的视界等效温度公式，黑洞的质量与温度成反比，越小的黑洞温度越高。根据黑体辐射可知，任何有温度的物体都在发出热辐射，越热的物体辐射越强，辐射功率与温度呈四次方关系。将等效温度与黑体辐射连一起可得在表面积不变的情况下，黑洞辐射功率与黑洞质量成负四次方关系。
接下来考虑黑洞视界表面积的影响，因为计算热辐射总功率还需要乘物体表面积，而众所周知黑洞视界表面积是个球，球的表面积公式是S=4Πr²。而黑洞的视界半径与黑洞质量成正比，可得黑洞表面积与黑洞质量成二次方关系。
将黑洞辐射功率与黑洞质量的负四次方关系与黑洞表面积与黑洞质量二次方关系连一起，负四次方关系减去二次方关系得负二次方关系，两个黑洞质量消掉，变成黑洞辐射功率与黑洞质量。
因此黑洞辐射功率与黑洞质量成负二次方关系。也就是黑洞越小，辐射越强。黑洞越大，辐射越小。史瓦西半径每增大一倍，黑洞辐射功率就减小1/4，因此，实际上是霍金辐射喜欢无毛小黑洞，而不是霍金喜欢（笑）。
一个以霍金辐射保证足够能量释放的黑洞标准为一百万吨级，每秒释放5.62x10^16W能量，卡尔达舍夫一级文明可用总功率为10^16W能量，能量输出相当于5.6个K1级文明，其辐射水平足以将所有靠近的物质吹散，这导致我们无法以正常手段，也就是吸积方式向黑洞内部投放物质维持黑洞的存在。
而且10万吨黑洞视界大小远低于强相互作用起效范围，其史瓦西半径只有1.5×10^−18米（1.5阿米），而单个质子的半径为870阿米。
靠近的粒子之间会受库仑斥力、强互作用斥力、费米子简并压力三重斥力而无法进入视界。必须使用质子束向黑洞人工投放质量以补充损失，因为质子束的汤姆逊散射截面积比电子束要小得多，质量也大得多。而中子束通常由质子束经过电子补偿得来，质量并未增加多少，却还使得散射截面积增大，因此只有质子束的投放效率最高最清洁，投放氘氚会导致额外的中子辐射，一般不使用。
相较于吸积黑洞反应堆其优势在于反应堆结构与黑洞质量的显著小型化与100%的质能转换，同时反应堆发电功率可以根据需求进行一定程度的调节，需要更大发电功率的情况下可以减少质子投放增加霍金辐射。
相较于吸积反应堆，辐射反应堆必须使用加速器人工注入质子束维持黑洞质量，不像一代构型那样具有极为宽泛的燃料来源，吸积反应堆可以用来处理各种废料与垃圾，例如乏核燃料，生活垃圾，医疗废弃物，甚至是人畜粪便（生物质实际上是很重要的资源，因此不会这样做），因此吸积反应堆通常装备于擎天堡/太空殖民地，辐射反应堆通常装备于星舰上，不过仍有部分星舰会装备一代反应堆，例如世代飞船、战区工业母舰、行星裂解舰等超大型飞船。
为什么不用反物质反应堆？
因为黑洞反应堆相较于同样100%质能转化的反物质反应堆来说相对安全，黑洞反应堆体积要比反物质反应堆大得多，储存与发电同时进行且位于同一个反应腔内，无需经过麻烦的操作。而反物质堆则不一样，其约束与反应不能在一个腔室内进行，需要存储与转移两步。
存储与转移的危险是反物质反应堆不适合使用的主要原因，反物质的储存有离子阱和真空约束两种。离子阱的储存能力与干质比太低，无法使用。而真空极低温静电约束固态反氢是可行的。使用时利用激光蒸发固态反氢，将其转化为反氢气体通过磁场约束引导至反应腔反应。
如果这中间出了岔子整个反应堆连同储罐都会瞬间爆炸，把整艘船都送上天。黑洞堆则不一样，它其实一直在出岔子，设计之初就完全没有考虑控制它的反应过程，而一个已经失控的东西是没法再失控的，因此黑洞反应堆很安全（迫真）。
而且反物质的主要用途是储存能量，而非黑洞的发电，因为利用加速器对撞成对生产反物质的效率很低，目前用对撞机进行成对生产的效率是0.000002%，天然反物质的来源也相当少，反物质泉因为没有可靠天文观测结果佐证暂不考虑，宇宙射线成对生产的效率和加速器一样低下。
但使用奇异物质生产反物质可以达到10比1的高效率，（真的很高了，这是本文中人类的反物质的主要来源），反应过程是利用粒子束轰击亚稳态奇异物质，通过安德烈夫反射生成反粒子，由于亚稳态奇异物质的极高密度（1立方厘米亚稳态奇异物质质量超过5.44万吨，部分可能会更高，达到10万吨质量）因此其效率极高，而且可以只储存亚稳态奇异物质，在需要时轰击生产，但这实际上是奇异物质堆，反物质只是中间商而已，而且这个中间商随时可能跟我们爆了。
黑洞的寿命问题，一百万吨黑洞寿命为大约在16~17年，而黑洞寿命与质量为三次方关系，也就是说，十万吨级的黑洞寿命小于14.6天，一千万吨级黑洞的寿命大约在4824~5763年。
……
黑洞星舰
这并不是一个很离谱的想法，2009年发表于arXiv的Louis Crane, Shawn Westmoreland (2009-08-12)“Are Black Hole Starships Possible”.路易斯·克兰、肖恩·威斯特摩兰“黑洞星舰可能吗”研究了使用人工黑洞在物理上是否有可能建造星际飞船并以霍金辐射的提供能源。也研究了如何创造这种微型黑洞（伽马射线激光器聚焦在单个点上生成黑洞）。
此文章中半径为0.9阿米的黑洞质量约为606000吨，输出功率约为160拍瓦。在短短20天内，一个160拍瓦的电源释放出的能量足以将 606,000 吨的能量加速到大约10%光速。假设发射的能量可以100%有效地转化为动能是不现实的，但即使转换仅以10%的效率发生，也只需要10倍的时间即可提供必要的动能。
