按照廣義相對論,多大的黑洞才能讓人安全進入而不被撕裂?

星宇飄零2099


如果只考慮黑洞的潮汐力對人體的影響的話,那麼,質量越大的黑洞越容易接近。

我們對黑洞大小的定義一般用是瓦西半徑來描述,這個半徑是任何一個有質量的物體都具有的臨界半徑特徵值,只不過,平常物體的史瓦西半徑遠遠小於其自身的實際半徑。但是,當物體的實際半徑小於其史瓦西半徑時,這個物體就是黑洞。

對人體有著致命威脅的黑洞潮汐力實際上是取決於引力梯度(引力方向上單位距離引力大小的變化量),而不是這個黑洞總的引力大小。另外,我們談到黑洞潮汐力對人體的影響,一般是指越過黑洞視界以後,因為在黑洞視界以外,其潮汐力一般不會造成致命的影響,但這個結論不包括微型黑洞。

按照現有的理論,黑洞的奇點是一個體積無限小,密度無限大,空間曲率也無限大的一個點,在奇點附近,不管是大質量黑洞還是微型黑洞,其潮汐力都是趨於無限大的,當然,人體在接近奇點是早就被分解成基本粒子了。不過,在奇點到黑洞視界這個距離上,潮汐力不一定會使人體分解,如果給這個距離找個參數來標定的話,我們可以用密度,就是用黑洞的質量除以其體積(按史瓦西半徑來計算)。先看看史瓦西半徑的表達式:

表達式中我們可以看出,史瓦西半徑與質量是成正比的(線性關係),但在質量一定的情況下,密度與體積是反比關係,對於球狀天體來說,體積與半徑的立方成正比(參考球體積公式),所以,隨著黑洞質量的增加,黑洞體積的增長率要高於其半徑的增長率,相應的,黑洞的密度也會迅速減小,我們可以得出這樣一個關係:

隨著黑洞質量的增大→史瓦西半徑也會增大→黑洞的體積迅速增大→黑洞的密度迅速減小→黑洞視界處的潮汐力明顯減弱

我們可以計算地球或太陽質量的黑洞的大小和密度:

地球質量的黑洞,史瓦西半徑R=0.009米,密度ρ=2.05×10^30千克/立方米

太陽(質量約為2×10^30千克),史瓦西半徑R=2964米,密度ρ=1.83×10^19千克/立方米

20萬倍太陽質量的天體,史瓦西半徑R=6×10^8米,密度ρ=4.6×10^8千克/立方米

而1克質量的黑洞,其史瓦西半徑R=1.48×10^(-30)米,密度ρ=7.335×10^85千克/立方米。

我們可以看出,質量越小的黑洞,密度越大,其視界附近的潮汐力就會越致命,而隨著黑洞質量的增大,密度迅速減小,特別是幾億倍太陽質量以上的超大質量黑洞,其密度和空氣差不多了,在視界附近的潮汐力會明顯的較弱。如果一個宇航員通過視界向超大黑洞的中心跌入時,在很長一段“時間”內他都不會感受到明顯的潮汐力,直至他到達黑洞的深處接近奇點時。

再拿太陽舉例,太陽質量的黑洞史瓦西半徑不到3千米,一千克質量的物體在視界表面與距離視界表面一米處的引力差大約有10^9牛頓,足以撕裂任何物體。但在《星際穿越》中的黑洞“卡剛都亞”是一個超大質量黑洞,其視界半與地球軌道半徑差不多大,同樣位置的潮汐力(引力差)只有不到十萬分之一牛頓,這點潮汐力,對宇航員來說基本感覺不到的。

所以,一般來講,以人體的結構強度是無法接近一個恆星級黑洞的(幾個到幾百個太陽質量),但對於超大質量黑洞,在視界附近航行甚至進入黑洞理論上都是安全的。

但事實上,以現有的理論,人類對黑洞內部的情況還知之甚少,因為任何信息都無法從黑洞視界以內發出,如果一個人落入黑洞,什麼樣的情況只有他自己才知道。


清明的星空


黑洞是高度緻密的星體。

你可以想象它是實體。所以人並不是穿過黑洞。

而是從它身旁經過,達到穿越時空的目的。

很難理解了是不是?

夏天支過蚊帳吧?

看蚊帳的頂部,是不是平的?這時候把你的拖鞋丟上去,別磨嘰。

你發現什麼了?

大概是不是這個樣子了。黑洞就是那隻拖鞋,因為它有強烈的吸引力,就會拉扯時空。本來很長的一段距離。因為時空被黑洞拉扯,就縮短了。

我們就實現了時空跳躍。當把拖鞋拿走,中間的路程又恢復了。但是我們實實在在從一邊到達了另一邊。

所以只是從一旁經過,不是往裡鑽,往裡鑽那是死路一條。最終就是被你的拖鞋臭死。

那麼需要多遠的距離呢才能保證安全呢?就是不滑落到坑裡距離,那個臨界點多一點點就可以。具體看你拖鞋的大小來確定。


九門提督坎震離


人類對宇宙的瞭解可以說是皮毛都達不到,因為人類的科技水平現在能做的只是飛離地球,但是沒有辦法脫離太陽系,美國在上個世紀發射的旅行者飛的幾十年現在都還沒有飛離太陽系,在太陽系的邊緣地帶彷彿有一種阻力阻止人類的飛行器離開太陽系,也許是人類對宇宙空間的瞭解不夠,有莫名的東西沒有被人類發現。

我們對自己的地球都沒有能完全瞭解,對太陽系內部的天體的瞭解程度還是非常淺薄的,對於太陽系以外的地方說實話完全是靠天文望遠鏡觀察然後結合一些演算和推論得到的,也就是說這些基本上都是隻是在猜測往現實之間的皮毛,離真正的現實還差得很遠,畢竟沒有真正接觸所以很難去完全瞭解這些東西。

所以現在的天文物理上面對宇宙的理解沒有絕對的證據,所以得出來的結論和推論其實基本上都是猜測,而離實際的東西相差甚遠,從天體發現方面來說估計目前為止最神秘的莫過於黑洞這個存在吧,黑洞的發現也是通過觀測其他天體的反應中得出來的,而人類的望遠鏡根本看不到黑洞,只能通過其他天體的運動推論出來黑洞的存在。

既然都沒辦法直接觀測黑洞,那怎麼可能理解黑洞真正的秘密呢對於黑洞秘密的瞭解其實誰都沒辦法去拿出真實的證據去解釋黑洞的秘密,對於演算和猜測其實通過演算得出儘量接近現實的結論,對於現在對黑洞的理解黑洞的形成推論是巨型恆星死亡後坍塌形成的一種天體,是廣義相對論中證明黑洞的存在,觀測黑洞不能直接觀測而是間接通過天體星雲運動觀測到。

黑洞的質量非常的大,大到遠遠超出其他天體,黑洞的運轉過程中,在其他星體的運動中發現接近黑洞的恆星天體被吸附,連光都沒有辦法逃過黑洞的吸附,而天體接近黑洞基本上都會被直接粉碎變成原子分子,可以想象人的肉體怎麼可能承受黑洞的破壞力,而在推論中得出黑洞的內部能產生擾亂時空的能力,但是具體是不是這樣,沒辦法去證明。

而怎麼能安全的進出黑洞,其實現在也沒有一個有說服力的方法,畢竟人類目前為止的確遠遠達不到星際旅行的能力,更不用說能夠知道怎麼進出黑洞的想法和能力,而有一部電影其實很值得一看,就是星際穿越,想要了解更多的知識可以去看看這部電影,裡面很多東西都是非常有想象力的,也許能讓大家對穿越黑洞有一定的瞭解。


無法超越的足跡


這個問題我就呵呵了,強德拉薩卡極限知道嗎,至少有3.2個太陽質量的恆星死亡後坍塌會形成黑洞,假如把你放到太陽上,假如太陽上沒有任何有害人身體的物質它的引力是地球的至少幾千倍,你能承受得了嗎?別說黑洞了?

如果遇到超級大黑洞,幾百萬顆太陽質量那樣的,沒有什麼是不能拉成光線的。當然最小的黑洞幾乎就都可以了。


excell1234567899999


不存在這樣的黑洞,如果能讓人安全進出那就不叫黑洞。


偉46565846


黑洞是一個有質量的天體,只是這個天體的密度極大,進而造成了引力極大,大到光線都不能逸出,所以叫黑洞。這個洞並不是一個可以進出的空間,無論多大,你都進不去,只會拍死在黑洞的表面,估計你會拍成普朗克長度那麼厚的一層薄膜。


眼高手低49920716


正常恆星塌縮成的黑洞和宇宙太初黑洞因為巨大的引力都會把人撕裂,但是理論上形成黑洞的方式不止引力塌縮一種,在微觀世界的宇宙中其實每時每刻都在形成黑洞,但是由於這樣的黑洞自身質量太小會在幾千分之一毫秒內由於霍金輻射而消失殆盡,所以這樣的黑洞基本並不會對宇宙產生什麼影響,當然也不存在會把人撕裂的可能。



成都老貓


當黑洞密度不大於水的密度時,這時可以推算出黑洞半徑要大於10的10次方公里,即百億公里的半徑,這時潮汐力也是人體可以承受的。


YPHY


黑洞還分大小嗎?


我是晁蓋


黑洞應該是一個實體,不可能進去的,在你接近他的引力邊緣的時候,它就開始對你進行拉扯,直到把你撕碎拉成一條線後壓縮成它的一部分。


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