黑洞和黑洞互相吸进去会发生什么,人类碰到黑洞会和黑洞融为一体吗

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-14 22:22:09

对于每一个有质量的物体,都有自己对应的史瓦西半径,任何物体只要能保证在不损失质量的情况下将自身压缩进史瓦西半径以内,就可以变为一个黑洞。下面我们就来看看一些常见物体的史瓦西半径都是多少。

首先看看我们的太阳,太阳质量大约为2.0x1030千克,对应的施瓦西半径约为3千米,也就是如果我们能把太阳压缩成一个半径3千米的球,那么太阳也可以变成一个黑洞,也就相当于把太阳半径缩小二十多万倍……,我就那么一说。

然后再来看看我们的地球,地球质量大概是6x1024千克,对应的史瓦西半径约为1厘米,大概是我们的指甲盖大小。这类小黑洞无法通过恒星坍缩形成,但在宇宙早期可以由物质的密度涨落产生。根据早期宇宙理论模型,这些黑洞的质量能够低至1克。宇宙早期产生的原初黑洞有可能作为冷暗物质的一部分,在宇宙演化中发挥重要作用。

最后,我们说说在地球上产生黑洞的可能性。在大型强子对撞机建造初期,有反对声音提出粒子对撞将较高的能量在短时间内聚集在较小的区域,有可能产生黑洞并吞噬地球,这些质疑一度引起媒体和公众的关注。不过由于引力相互作用很弱,大型强子对撞机聚集的能量并不足以产生黑洞,除非牛顿引力常数比已知数值大1030倍。另一方面,高能宇宙射线一直在以更高的能量不停轰击着大气和月球,而我们迄今也没有看到黑洞的效应,这也间接说明即使对撞机能够产生黑洞,其效率也是可以忽略的。不过这还真有点小遗憾,如果真能在实验室里创造出黑洞来,我们对这个神秘的家伙一定能有更多了解。

掉入黑洞会怎么样?

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不知道大家有没有想象过,如果你掉进黑洞里会怎么样。其实想要掉进黑洞并没有那么容易,首先黑洞只有在事件视界范围以内的时候,引力才能强大到光都无法逃离,距离黑洞越远,受到的影响越小。举个简单的例子,假如太阳变成了黑洞,地球会被吸到太阳黑洞里吗?完全不可能,太阳形成的黑洞事件视界半径只有3千米左右,即使是离太阳最近的水星都不会被吸进去,而且由于太阳质量未发生变化,围绕太阳运转的行星们甚至轨道都不会发生什么变化,唯一的变化大概就是,我们会被冻死。

现在让我们重新回到进入黑洞的问题,如果你想要进入黑洞,我强烈建议你一定要找个朋友陪你一起去,你的朋友在外面看着你进入的全过程,如果你有幸从黑洞里出来,你们讨论起这个事情,你会听到一个完全不同的故事。

要进入黑洞的第一步就是选择正确的黑洞,对于小质量的黑洞,你大概率无法撑到进入事件视界就会被撕成碎片,因为引力随距离成反比,距离黑洞越近,感受到的引力越大,你大概会被拉长成一根意大利面,然后被潮汐力撕碎。

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好在对于大质量黑洞,潮汐力没有小质量黑洞那么大,所以,你应该选择大质量黑洞。在飞向黑洞事件视界的过程中,还要尽量远离黑洞的吸积盘。第一张黑洞照片里的光亮区域就来自于黑洞吸积物质发出的光。由于引力随距离变化的原因,吸积盘中靠近黑洞的部分旋转速度较快,远离黑洞的部分旋转速度较慢,这种速度差会导致层与层之间剧烈的摩擦,产生大量的热量,这也是为什么我们能看到黑洞的吸积盘,如果你离吸积盘太近了,你可能会被烤熟。

我们假设你成功到达事件视界的边界上了,这时我们先把镜头切到看着你进入黑洞的那个朋友的视角。随着接近黑洞的事件视界,你落入更深的引力势阱中,由于引力红移效应,他会看到你逐渐变红,动作也越来越缓慢。最后他会看到你定格在事件视界的边缘,逐渐变红,变暗,消失,你落入视界后发出的信号则被囚禁在视界背后。

现在我们再切换回进入黑洞的你,在你靠近事件视界的时候应该回头看看你面前的宇宙,虽然根据相对论,黑洞周围的时间流逝变得缓慢,但是你并不会感觉自己的时间流逝缓慢,而是会感觉远离黑洞的世界的时间流逝在加快,世界对于你来说仿佛按下了快进键,你仿佛可以看到未来一样,这么一想还是挺浪漫的,所以千万不要错过这一幕。

最后你进入了事件视界,这时你也没有了反悔的可能性,摆在你眼前的只有一条路,一条指向黑洞中心奇点的不归路,在你离奇点足够近的时候,你将被极其强大的引力梯度撕碎。罗杰彭罗斯今年获奖的一个重要原因就是在一般条件下证明了黑洞的形成和奇点的存在。不过,广义相对论并不能描述奇点,事件视界内的物理规律也有可能与我们所知相差甚远。就像《星际穿越》中的库玻一样,也许你会在落入黑洞后洞悉量子引力的奥秘并将它最终带出来,谁知道呢。

这就是宇宙中最神秘天体的一些小知识,它诞生于恒星的毁灭,最终也可能死于自己的“贪婪“。

后记

本文对于霍金辐射的介绍并不严谨,实际上正反虚粒子对在事件视界边缘产生,其中一个被黑洞吸入,另一个被发射的说法虽然有一些道理,但是跟更精确的表示方法有一些差距,首先霍金辐射并不是来自于固定的点,而是看起来来自整个黑洞,其次如果你进入黑洞内部,你是看不到被黑洞吸入的那些粒子的。

图片均来自于网络

来源:中科院高能所

原标题:关于黑洞,你一定要知道的知识!

黑洞和黑洞互相吸进去会发生什么,人类碰到黑洞会和黑洞融为一体吗(11)

编辑:dogcraft

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