地球上出現了一個黑洞?

隨著文明的發展,人類對事物的認知,開始從

「唯心論」變成了「本心論」,這一點從以前的地心說演化到日心說,再到現在人們對宇宙的重新認知這一系列過程,就能夠明白。

人類研究科學的時候,已經拋去了宗教或者信仰的影響,並開始追隨純粹的真理和規律。


地球上出現了一個黑洞?


(左為日心說,右為地心說)

不過,咆哥想說即使人類開始心從真理,但宇宙辣麼大,人類又辣麼渺小,幾乎是不可能對其瞭解透徹的。

地球上出現了一個黑洞?

咆哥寧願相信科學的盡頭是神學,也不相信人類有一天能夠探索完全宇宙的奧秘,畢竟,地球之於宇宙連滄海一粟都算不上,又何況人類呢?

地球上出現了一個黑洞?

目前,在科學領域有幾個較為神秘的理論,它們的關注和熱度非常高

一個就是前幾期所說的平行世界概念,另一個則是我們今天要說的黑洞概念

,而且這兩個理論也是我們的科學所不能完全解析透徹的。

地球上出現了一個黑洞?

(電影當中表現出來的黑洞)

在很多影視作品當中,黑洞的存在和我們所說的黑洞理論其實是不一樣的。

在影視作品當中,黑洞被當成一個神秘的空間,通過黑洞可以穿越空間、穿越時間,甚至是可以達到另外的平行世界亦或是其他異次元空間。

地球上出現了一個黑洞?

作為影視作品,不修邊界的臆想、猜測是可以理解的,但是在科學上面,黑洞是一個怎樣的存在,我們還是需要用科學去解釋和推理的。

什麼是黑洞?

瞭解一個物質,最本質的認知就是要追溯到它的起源。

地球上出現了一個黑洞?

根據廣義相對論中的描述,黑洞的形成,一般是由質量足夠大的恆星在核驟變反應的燃料耗盡死亡後,發生引力坍縮產生的。

所以,黑洞還是一個宇宙天體,它不是像字面意義上理解的一個洞。

地球上出現了一個黑洞?

黑洞這種天體,質量大得嚇人,而體積卻小的可憐,可以認為它的質量集中於一個點。換句話說,黑洞是一個質量密度無限大的天體,而這樣的天體因此會產生另外一個特徵,那就是超大的引力。

地球上出現了一個黑洞?

這個引力強大到黑洞可以連速度最快的光線都逃逸不了,更別說其他物質和天體了,所以在我們的印象當中,接近黑洞,可能就只有死亡一條了。

那麼,肯定有槓精要問咆哥了,既然光線都跑不了,那麼今年4月10日那天公佈的黑洞照片又是怎麼拍攝的呢?畢竟,在我們的知識範疇裡,拍照是需要有光線進入拍照設備的。


地球上出現了一個黑洞?


(人類拍到的第一張黑洞照片)

這個問題問得非常好,咆哥就跟大家說一說史瓦西半徑和事件視界。

萬物都有史瓦西半徑

1916年,德國天文學家卡爾·史瓦西通過計算,證明了如果將大量物質集中於一點的話(通常該點被稱為奇點),該點周圍會存在一個界面,該界面內包括光線的任何物體都無法逃脫。

這個界面的半徑被稱為史瓦西半徑,史瓦西半徑內的任何物體都將被這個點(黑洞)的引力所吸附。

地球上出現了一個黑洞?

如圖所示

這個物質無法逃離的區域被叫做事件視界

其實,現實生活當中,每個擁有質量的物體都有著它的史瓦西半徑和事件視界,只不過它們的數值是可以忽略不計的。

地球的史瓦西半徑是9毫米,太陽的史瓦西半徑為3000米。

也就是說,當我們現在這個質量的太陽被壓縮到只有3000米以內時,那麼就說明太陽已經坍縮成一個黑洞了,3000米以內的物體都難以逃逸該黑洞的引力。

地球上出現了一個黑洞?

地球上出現了一個黑洞?

咆哥想說,明星的史瓦西半徑是不是要比我們普通人的大,不然他們怎麼能那麼容易吸粉呢?(玩笑)

反過來想的話,在史瓦西半徑以外,是可以觀測到黑洞的,理所當然,我們人類拍到的第一張黑洞圖片,就是史瓦西半徑以外的視角。

所以準確的來說,我們看到的並非是黑洞本身,而是黑洞的外圍景象。

地球上出現了一個黑洞?

黑洞

黑洞在吸收那些星際物質的時候,會發出巨大的能量和輻射,而這些能量和輻射會圍繞著黑洞,以接近光速的角速度運動著,形成了一個發著亮光的巨大吸積盤。

所以,我們所拍到的M87星系黑洞照片(咆哥清楚的記得奧特曼的故鄉是M78星雲,這個黑洞是奧特曼的鄰居?),其實不是黑洞本身,而是黑洞外圍的巨大吸積盤

,這個吸積盤就是觀察黑洞的依據,人們並非直接而是間接地認知了黑洞。

地球上出現黑洞會怎樣?

現實生活當中經常會有人提出這樣的問題,假如地球上出現了花生米大小的黑洞,我們的地球會不會被這樣的黑洞給吞噬掉呢?

能提出這類問題的朋友,咆哥相信他們一定了解黑洞的吞噬威力,但不是估計不瞭解黑洞存在的前提條件。

地球上出現了一個黑洞?

首先這個問題本來就是片面的,到底是花生米質量大小的黑洞,還是花生米史瓦西半徑大小的黑洞?

如果是花生米質量大小的黑洞,那麼其史瓦西半徑理論上是小到我們難以想象的數量級。針對這種質量很小的黑洞,已故科學家霍金曾提出了黑洞蒸發理論,認為這類黑洞在極其複雜的物理環境中生成之後,就會在極短的時間裡蒸發消失掉。

地球上出現了一個黑洞?

「霍金認為黑洞不是隻進不出的,它是一邊吸收質量,一邊也在對外輻射質量,而原子大小的黑洞吸收質量的速度遠小於輻射質量的速度,那麼這個迷你黑洞將在劇烈的輻射中消耗殆盡」

霍金輻射理論聽起來複雜,簡而言之就是史瓦西半徑小到原子級別的黑洞是無法長存的。

地球上出現了一個黑洞?

但如果是花生米史瓦西半徑大小的黑洞,那麼這就要另當別論了。

花生的大小差不多也就在幾毫米左右,通過計算的話,這個黑洞差不多就像是地球大小的星體坍縮而成,質量大小也和地球差不多。

地球上出現了一個黑洞?

如果不出意外的話,這個小黑洞對於地球來說還是有風險的。

有人曾經做個這樣的科學預測,假如一個耳環大小的黑洞從北極上空扔下去之後,速度和角度剛好可以讓他繞著地球的中心旋轉,地球接下來就會一點一滴被黑洞吞噬,就像是一個喂不飽的饕餮一般。

地球上出現了一個黑洞?

緊隨而來的,我們也會遇到一些特別的災難,比如地球的重力會成倍的增加,人類的行動開始受到嚴重限制,甚至是不能動彈。其次,由於地球引力的變化,地球上開始出現大規模的地震以及火山爆發。

在短短的幾個小時裡,地球就會被這樣一個不起眼的黑洞變成一個沒有活物的地方,只剩下坍塌的地殼、熔岩和熱氣體。但蠶食地球是一個非常漫長的過程,根據科學家們的計算,一個直徑為1mm的黑洞將地球完全吞噬需要近50億年。

地球上出現了一個黑洞?


被吃掉的地球可能都不夠它塞牙縫,所以咆哥覺得將其比喻為‘饕餮’最合適不過了,是一個無休無止境吞噬萬物的深淵。

由此可見,真要是地球上出現了黑洞,那還真是一件極其恐怖的事情,這種滅絕文明的方式,是絕對不會給地球新文明出現機會的。

人類可以製造黑洞嗎?

現在的科技非常發達,但是應該沒有人會想到,人類已經想到了如何製造黑洞了吧?

2008年,人類進行了大型強子(強子包括質子和中子,比分子、原子還要小的量級,是組成物質的基本粒子)對撞機實驗,藉助強子對撞機,將兩束質子流加速到光速的99.999999%,然後發生碰撞,試圖通過這種方式製造新的粒子,並以此探索物質組成的規律。

地球上出現了一個黑洞?

(瑞士和法國邊境27公里長的大型強子對撞機)

但是,包括霍金在內的科學金,都在擔心一個問題,就是人們是否會因為這個偉大的發明,而在地球上創造出迷你黑洞呢?因為黑洞除了恆星坍縮形成以外,這種基本粒子撞擊的實驗,也會有可能產生微型的黑洞。

地球上出現了一個黑洞?

事實上,人類想要創造黑洞的話,需要的能量要比大型強子對撞機可以承受的能量多出1015倍,但從理論上來說黑洞是可以人為製造的。

地球上出現了一個黑洞?

其次,就算大型強子對撞機產生了微型黑洞,也會因為上面所說的霍金黑洞蒸發理論而快速消失,不能對地球產生影響,但想來還是件恐怖的事情,咆哥是不是有點杞人憂天呢

地球上出現了一個黑洞?

總之,黑洞這個東西還是一個比較有爭議的話題,咆哥上述所說的也是現在科學知識可以支撐的說法,但不否定黑洞會有其他的‘驚喜’,或許要等到我們真正見到才能知曉其厲害吧!

可問題來了,若干年後當我們見到黑洞的時候,我們是否可以利用科學來抵禦突如其來的黑洞呢?


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