如果一個一立方厘米的黑洞接近地球,會發生什麼?

悅食書


看到很多科普大佬,在用史瓦西半徑啊,錢德勒極限等開始計算,貓先生就不去湊這個熱鬧了。我來帶同學們開個腦洞,題主這個問題不就圖個一樂嗎😊?

吃瓜群眾根本沒見過這等陣勢,黑洞這種只有觀測結論,而無實際觀察圖像的極限天體,由於自身引力接近奇點般強大,它周圍的時空都極度扭曲,其實和大家從影視作品中得到的印象相差很大的。


我們回到三體小說,三體文明其實遇到過黑洞碰地球般的危險的。大家可以參考一下。三體在環行星軌道的加速器上進行質子展開時,軍事大臣曾責問科技大臣,如果他們的低維展開失敗,將一顆質子降維到零維,那將得到一個黑洞!如果不能馬上將這個質子黑洞捕獲,那麼它將沉入三體行星,並且將三天行星吞噬掉!一個質子坍縮的黑洞已經具備吞噬行星的能力,那麼一個一立方厘米大小的黑洞呢?答案不言而喻了吧。

當然,這個答案純熟扯淡,不要當真!


貓先生內涵科普


回答,一立方米黑洞接近地球會如何

1.一立方米黑洞的質量

在具體回答這個問題之前我們要確定一下一立方米的黑洞質量有多大,一立方米黑洞的質量是和地球質量一樣大。並且它絕對不會被地球的引力所吸引,成為圍繞地球的衛星,它一定是會單獨存在。

2.假設黑洞接近地球的位置在月球

如果是在月球的位置,那麼月球先被黑洞吃掉。一立方厘米這麼大的黑洞看上去微不足道,但當它來到月球上時,月球上的一切都會隨之改變,首先兩者的引力會讓更加的接近,其表現就是黑洞會迅速鑽入月球內部,一路不斷的吸收月球的物質,月球的引力徹底發生改變。

在幹掉月球之後遠在38萬公里外的地球是跑不了的,它開始準備吞噬地球。

首先地球被黑洞迅速的拉近,軌道將變成橢圓,根據角動量守恆和能量守恆,其近地點將為遠地點的1/5,同時地球也會變形。

其次:地球的自轉將會加快,但是方向會隨著黑洞自轉的方向運動,速度越來越快,地球也變得越來越小,亮度卻越來越高, 爆發出強烈的γ射線,而且這個球越來越扁,因為它的自轉方向太快了,漸漸的,地球的一切都會成為黑洞的吸積盤,發出極為耀眼的光芒,但是中間卻是一個只有一立方厘米的小黑洞,什麼也看不見。

最後地球被拉成橢圓形後,會慢慢分解,地球向著月球的一面,會被黑洞吸積盤發出的光烤得通紅,部分物質開始被蒸發。至此地球很快變成了一個發著紅光的岩漿球,因為黑洞正在地球內部來回掃蕩,地球上的各大板塊都被拉斷弄碎,短時間的火山噴發將成為普遍現象。

最終地球被拉成數塊大岩石,並且這些岩石還會被拉碎,分成更小的岩石,變成一條帶狀,加入到月球形成的黑洞吸積盤中。

3.地球上的人什麼感覺

在黑洞吃地球那一瞬間人類會感到自身的重力至少增加了一倍,同時,地球上的一切也開始塌陷,地球和人類創造的一切都將開始崩潰。之後地球面積開始慢慢減少,因為物質正大部份進入黑洞中,於是吸積盤越來越小,越來越小,最終會被黑洞吸收乾淨,這一過程中,光亮也會漸漸減少,最終什麼也看不見。

4.這個黑洞接下來會如何

這個黑洞,它的視界體積只是增加了到了二立方厘米左右,除此之外好像什麼也沒發生過一樣,是的,把地球和月球都吃到肚裡,它也只是增加了一立方厘米。之後它開始吞噬金星,火星,水星,太陽,至於木星等因為距離較遠黑洞已經吃掉太陽後這些行星很快被吃掉,連點渣渣都不剩。






橘子豬711


其實從嚴格意義上來講的話,一立方厘米這樣小的黑洞是不可能存在的,當然如果你執意要假設這樣一個黑洞的存在,那麼很有可能發生的情況就是地球被吞噬。


事實上,無論黑洞的體積有多大,只要它能接近地球,它就可以將地球吞噬,黑洞吞噬物體不是看物體的個頭有多大,只要是體積不比它大的黑洞,它都可以照吃不誤,地球可以被它吞掉,就連是太陽系都可以被吞噬。一立方厘米的黑洞,其史瓦西半徑只有0.6cm,而如果把地球這麼大質量的一個物體縮成黑洞的話,那麼它的史瓦西半徑只有不過0.9cm。

一立方厘米的黑洞,其質量比地球稍微小一點,但是別看它雖然比地球質量要小,但是如果把它放在地球上的話,它就會迅速吸收地球上的物質,地球也會很快變成它的吸積盤,要不了多久,整個地球都會被吞噬。其實用體積來描述黑洞並不準確,嚴格意義上來講黑洞並沒有體積,黑洞的質心是一個奇點,沒有體積沒有大小。


但是科學家們為了形象地描述黑洞,就用了黑洞的史瓦西半徑來定義黑洞的邊界,在這個臨界視界以內的物體,無論如何都會被黑洞吞噬,哪怕是光也逃不出來。我們這裡假設一立方厘米是黑洞的視界體積,那麼可以算出黑洞的史瓦西半徑大約是0.6cm,如果這個黑洞可以來到太陽系的話,那麼它最終有可能接近地球,它會不斷吞噬地球上的物質,最終整個地球完全被吞噬,而這個時候黑洞的史瓦西半徑也不會超過2cm。

說雖然這麼說,但是這種體積很小的黑洞一般上來講是不可能存在的。當然我們並不是因為它的體積小而看不起它,而是因為這樣的黑洞,即使能夠形成,也不可能存在太久的時間。在實際情況下,黑洞的質量一般都非常大,質量最小的都在太陽質量的好幾倍,在理論上,黑洞是可以無限大,但是不可以無限小。


目前已知的黑洞有三種形成方式,一種是大質量恆星生命末期經引力塌縮形成的黑洞,這種黑洞最常見,另外一種是質量很大的黑洞,它是一般質量的黑洞通過不斷吞噬其它天體導致質量增加之後形成的,一般存在於星系的中心,但是還有一種黑洞,稱為太初黑洞,科學家認為它在宇宙大爆炸的時候誕生,但是它的質量很小,只不過這也只是猜想而已。這樣小質量的黑洞,還沒有被發現過,實際上它們很有可能在我們可以發現它們之前就死亡了,因為小質量的黑洞吸收物質的速度抵不上霍金輻射釋放出的物質的速度,所以目前也不能斷定有太初黑洞的存在。


鏡像宇宙


如果它緩慢靠近地球,它會變成地球的衛星,如果利用得當,地球人將擁有近乎無窮的能量供應。

讓我們先算算黑洞的質量。

圖示:黑洞

黑洞本體的大小究竟是多大,是不是一個無體積的奇點,還是一個擁有最小體積的點,依然是個未知數。但不管黑洞本體究竟有多大,在討論黑洞時,最重要的參數是黑洞的質量,黑洞的質量越大,其影響範圍越大,這個影響範圍指的是那個連光都無法逃逸的影響範圍,這個範圍被稱為黑洞的視界範圍。

圖示:黑洞視界範圍示意圖。光從黑洞附近通過時,如果靠黑洞太近,就會被黑洞俘獲,在位置合適時,光即不能逃脫,又不會被黑洞吸收,將圍繞黑洞旋轉,成為黑洞的“衛星”,因此當您在太空旅行,從黑暗一片突然進入一個光芒耀眼的所在,那抱歉,你很可能剛剛闖入了黑洞視界,而你已經無法回頭。


黑洞的視界範圍,可以算作黑洞絕對控制領域,這個控制領域當然擁有體積,因為該區域完全可以當成一個完美的球體,球體的體積公式為:

既然黑洞絕對控制領域為1立方厘米,那麼該黑洞視界範圍的半徑R = 0.62釐米=6.2*10^-3米。驗算一下:4*3.14*0.62^3/3 = 2.9933/3 約等於1立方厘米。而黑洞的視界範圍半徑,就是著名的黑洞史瓦西半徑,知道這個半徑,就能知道黑洞的質量。

圖示:黑洞的史瓦西半徑計算公式,其中c是真空光速,每秒30萬千米,G是萬有引力常數為6.67*10^-11(m3kg-1s-2,這些是國際單位,可以不管,只要所有數字都按國際單位來算就行)


根據該公式和半徑r,可以反推出黑洞的質量為:

4.18*10^17千克。

這個數字太大了,我們得找個東西來類比下,比如和月亮比較一下。

月亮的質量為7.36*10^22千克,所以一個一立方厘米黑洞的質量僅相當於十萬分之一個月亮。這意味著該黑洞僅僅是一個迷你黑洞。


迷你黑洞在它長大之前,危害性很小。如果這個迷你黑洞僅僅是緩慢靠近地球,那它完全可能被地球引力捕獲後變成地球的一顆隱形衛星。

圖示:迷你黑洞可以解決地球能源困境


但地球擁有一個迷你黑洞衛星,對於現在的地球人來說可能不是好事兒,因為當黑洞吞噬靠近它的小行星和星際塵埃時會釋放大量能量和輻射,對地球生態環境造成災難,因為它離地球太近了。不過,一個迷你黑洞衛星如果能善加利用,也可能成為解決人類社會發展能源需求的偽永動機。


補充一下,有一個宇宙沙盒遊戲,在steam平臺上有售,這個軟件可以幫助你模擬一個微型黑洞對地球的影響。


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三思逍遙


如果一立方厘米的黑洞接近地球,會發生什麼?可能是人類對黑洞不瞭解而產生懼怕而己。當人類對黑洞有一定的瞭解認識之後,其實黑洞並不可怕。理由是:星系中的“黑洞”都是由星系的母星爆炸分解後所遺留下的巨大內核,就像你把地球的地殼、岩漿都去掉,只留下小小部分重金屬包裹著其內核。而內核還是正常運轉,其引力也是一切正常。
當一顆比地球還小的小恆星爆炸後,只留下個一立方厘米的


小“黑洞”闖入了地球的引力範圍並試圖對著我們的地球不懷好意的說,“喂!別跑!我要吃掉你!”結果話音未落,被我地球一巴掌拍的直往宇宙中心掉。最終 狂妄的小小黑洞就被地球的暗物質所產生的超強引力拽著掉地上給瓦解了,於是地球上出現了大量重金屬~黃金。

結論是:一立方厘米的小“黑洞”,在地球面前正如小巫見大巫!無法相提並論,也就不在一個等級。關於星系中心的“黑洞”的產生,看我以前講過的星系發展過程。其實“黑洞”也就只是星系起源的“母恆星”爆炸後所遺留下的巨型內核,只是還能正常運轉而形成其強大的引力。看了我的太陽系發展規律就能知道恆星由氣態星球升級成太陽,氣態星球由大質量岩石類地行星發展而成,類地岩石行星來自上一代太陽系中的太陽內部。


由於工作忙,什麼規律,什麼過程以後再說了,請多諒解。


萬能科學引導文明升級



小型黑洞的壽命是非常短的,根據霍金的黑洞蒸發理論黑洞的壽命並不是無限的,而是會不斷的向外輻射能量,這種現象被稱為霍金輻射,但是宇宙中存在的大部分黑洞壽命都比宇宙的年齡還長,巨型黑洞的壽命更是上萬億年。

而小型黑洞的壽命是非常短暫的,之前曾有人擔心科學家們都加速器中會不小心產生小黑洞把地球吞噬掉,但是科學家告訴人們這種小黑洞一但出現就會蒸發掉,根本來不及吞噬地球,所以不用擔心。

一個一立方厘米的黑洞質量可以達到地球質量的70%,所以它如果慢慢靠近地球的話,其引力也會干擾地球的運行軌道,但是更大的可能是黑洞在接近地球的路上就因為沒有東西吞噬而蒸發掉了。

如果這個迷你黑洞碰到了地球,那麼它就會把地球逐漸拉扁拉長,然後慢慢的吞噬整個地球,吞噬完地球之後它的體積就會增加到原來的倍,月球到時候也會被吞噬。



目前來看宇宙中天然存在的黑洞都是大質量恆星坍縮而成的,本身也沒有什麼移動能力,所以太陽系內是不會存在這樣一個一立方厘米的黑洞的,除非是外星人或者是人類自己才有可能製造這麼小的黑洞。


宇宙探索未解之迷


相信問這個問題的人已經知道什麼是黑洞了,我在這裡簡單描述下

黑洞就是一個逃逸速度大於光速的星體,因此引力非常大

其實想要知道地球靠近黑洞會產生什麼效果,只需要一個高中物理所需的受力分析即可,我簡單畫一下,圖中大小與實際大小不成比例:

但是......其實這個圖是錯的,因為高中物理都有一個前提,就是作用力近似在一個點上,對於地球這種龐然大物來說,作用力不可能在地球的質心上,所以應該是這樣的:

畫成這樣,是有原因的,箭頭的長短表示引力的大小,越靠近黑洞的地方引力越大,而僅僅遠離黑洞一點的地方,引力就急劇減小,一直有除了靠近黑洞的那一面以外,其他地方的引力幾乎都一樣

其實,黑洞的引力勢阱,非常小,因為它的引力太大了,以至於稍微靠近一釐米都能使作用力翻上很多倍,而這樣會有什麼效果呢?我們不拿地球來說,就拿一名不怕死的宇航員來說,他想要去黑洞裡看個究竟由於電磁波是以光速傳播的,所以在他掉進黑洞引力勢阱的臨界點之前,他還能正常的和家人通話

一旦他的手或者腳或者先進入了黑洞引力的臨界點,這個時候如果他還有意識,他發出了一句話,"我的腳被吸進去了\

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答:只要黑洞的質量沒有小到立刻蒸發殆盡,黑洞就會不斷吸取地球物質,直到把地球完全吞噬為止。


天文學上的黑洞,可以是大質量恆星在演化末期通過超新星爆發形成,還有雙中子星合併,白矮星吞噬大質量恆星也能形成黑洞;這樣的黑洞質量至少為3倍太陽質量,對應的史瓦西半徑約9公里。

天文學上還預言,在138億年前的宇宙大爆炸中,有可能形成一些小型黑洞,叫做太初黑洞,不過目前還未發現過太初黑洞存在的證據。


量子力學預言,黑洞的理論最小質量為普朗克質量,約21.77微克,小於普朗克質量的黑洞,其不確定性範圍會超過對應的史瓦西半徑,這也是基本粒子不會塌縮成黑洞的原因。

一立方厘米的黑洞,史瓦西半徑為0.62釐米,對應質量為4.2*10^24千克,是地球質量的70%(地球對應的史瓦西半徑約0.9釐米)。


當這顆黑洞靠近地球時:

(1)黑洞遠在100萬公里處,地球就會受到黑洞引力的明顯影響,面對黑洞的一側,海洋潮水會隆起。

(2)距離地球約10萬公里處,黑洞巨大的潮汐力,會影響到地殼的穩定性,此時地球上超級火山爆發、地震四起、海嘯滔天。

(3)繼續靠近地球后,地球會因為黑洞巨大的潮汐力,導致地殼解體,地球大氣源源不斷地被黑洞吸走,並形成黑洞吸積盤。

(4)繼續接近地球,地球將徹底解體,地球物質被黑洞吸走,最後黑洞把地球完全吞噬,形成一個1.7倍地球質量的黑洞,對應史瓦西半徑約1.5釐米。

黑洞是宇宙中最極端的天體,所有落入黑洞視界的物質,都將坍縮到黑洞奇點,奇點處密度無窮大,時空極度彎曲。


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黑洞一般是大質量天體發生重力坍縮形成的。一般來說,大質量恆星燃燒完核心的燃料後,會發生超新星爆發。超新星爆發會將大量的物質拋向太空,剩下的核心部分如果質量大於3.2個太陽質量(奧本海默極限),它就會坍縮成一個黑洞。

圖:黑洞

可見黑洞的形成必須需要一定的質量。由恆星形成的黑洞最低質量也有3.2個太陽質量。根據史瓦西半徑公式,它的半徑有9420米,顯然比1立方厘米大很多了。目前,發現的最小黑洞為3.8個太陽質量。

史瓦西半徑公式:

有沒有可能出現體積只有1立方厘米的黑洞呢?可能曾經有。在宇宙大爆炸之初,由於空間之中物質和能量密度非常高,只要有一點擾動就可能產生黑洞,這些黑洞質量可能會很大,也可能會很小。這就是太初黑洞。

經歷了138億年後,質量很小的太初黑洞要麼吸收質量變大了,要麼被霍金輻射蒸發掉了。但不可否認的是,任何質量的物體都能夠被壓縮成黑洞,這點也可以從史瓦西半徑公式看出來。



1立方厘米的黑洞質量大約為5.38×10∧23千克,是地球質量的9%。它的表面溫度為1.43開(-271.72℃),比宇宙背景輻射溫度3開小,所以它會長期存在。

如果這個黑洞靠近地球會發生什麼呢?

由於巨大的潮汐力,黑洞會將地球撕成碎片,並將地球吞噬掉。吞噬地球后的黑洞的半徑會漲到1釐米,體積增大到4.19立方厘米。表面溫度降低到0.12開。


講科學堂


我想最多隻會引起通古斯式的一次爆炸而已。

就現有的一些知識解釋一下:黑洞是極高密度的物質,密度大,重量也就大,據說一立方厘米的重量超過十頭非洲象,所以引力也極大。地球的與這粒小黑洞進入相互引力範圍內時,由於雙向引力的作用,將以極快的速度、極小的撞擊點撞向地球,而黑洞硬度撞上地球如鋼珠打豆腐,地球將很快被擊穿後,此小黑洞再飛速回到太空中去,(沒有時間進行大量的吞噬行為),因此說只會引起一次通古斯式的爆炸而已。

人類從認識距地球1500萬光年的半人馬黑洞,到現今拍照公示的這顆距地球5500萬光年,體積約為太陽65億倍的M.87黑洞,要把整個銀河系都吞噬掉也是易如反掌,宇宙中蘊藏的力量奧妙無窮無盡太過於震撼,讓愛因斯坦、霍金等科學家費心吧,普通人略知一二,獵個奇就行。




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