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若地球上出現(xiàn)直徑1毫米的黑洞,它會瞬間消失,還是會發(fā)生什么?

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首先可以明確一點,地球上如果突然出現(xiàn)一個直徑一毫米的黑洞,那是一件非??膳碌氖?,除非人類文明已經(jīng)擴(kuò)張至太陽系內(nèi)的其它行星上,比如火星,否則將與地球以及地球上的所有生命一同被黑洞所吞噬。

根據(jù)現(xiàn)有科學(xué)理論,黑洞本質(zhì)上是物質(zhì)發(fā)生坍縮后,在時空中形成的奇點,沒有實體“表面”。對于其大小,通常用光也無法逃逸的邊界,也就是“事件視界”來描述。并且,科學(xué)家認(rèn)為,黑洞本體“奇點”的密度是無限大的。



“直徑1毫米的黑洞”就是指事件視界直徑為1毫米。一毫米確實很不起眼,但可不要小瞧它。對于這類宇宙中最恐怖的天體來說,僅僅一毫米,其背后隱藏的恐怖力量也足以毀滅地球。

要理解它的影響,算算這個“1毫米黑洞”到底有多重,就明白了。



黑洞有帶電荷與不帶電荷之分,旋轉(zhuǎn)與不旋轉(zhuǎn)之分,這里假設(shè)這個黑洞是一個既不帶電荷也不旋轉(zhuǎn)的史瓦西黑洞,那么在這種理想情況下,其事件視界與史瓦西半徑可以認(rèn)為是重合的。通過“史瓦西半徑公式”計算可知,其質(zhì)量約為3.37×10^23千克。



這個質(zhì)量是什么概念?地球的總質(zhì)量約為5.97×10^24千克,也就是說,這個“1毫米黑洞”的質(zhì)量相當(dāng)于地球的5.6%。如此多的物質(zhì)被壓縮在半徑0.5毫米的球體中,這種極端情況下,夸克、輕子這類基礎(chǔ)物質(zhì)結(jié)構(gòu)將不復(fù)存在。黑洞中的物質(zhì)究竟處于什么狀態(tài),去了哪里,科學(xué)家們目前也不清楚。說到這兒,許多人應(yīng)該就明白其可怕之處了吧。

聽說過霍金輻射的朋友,可能知道“黑洞越小,蒸發(fā)越快”的說法。該理論認(rèn)為,黑洞并非完全“只進(jìn)不出”,而是會緩慢地向外輻射能量,最終可能逐漸“蒸發(fā)”。只是只有那種質(zhì)量極小的黑洞,才有可能在瞬間蒸發(fā)。像這種“直徑1毫米的黑洞”,雖然看起來很小,但質(zhì)量已達(dá)到地球質(zhì)量的1/17,其蒸發(fā)過程非常緩慢,可以忽略不計。



像這種質(zhì)量級別的黑洞,盡管其大小僅有一毫米,但如果突然出現(xiàn)在地球上,第一秒就會引發(fā)災(zāi)難性后果。

這一黑洞極重且體積極小,所以它不會停留在地表,會像馬不停蹄地向地心墜落。這個過程中,黑洞的強大引力會持續(xù)“拖拽”沿途的物質(zhì),其中,黑洞附近的那部分物質(zhì)會被其潮汐力撕裂成基本粒子,這些粒子會被黑洞引力拖拽,形成圍繞其高速旋轉(zhuǎn)的吸積盤。吸積盤中的粒子因高速碰撞會釋放出伽馬射線等極端能量,這種輻射能量極其恐怖,遠(yuǎn)超核爆,會在瞬間摧毀黑洞周圍內(nèi)的一切。整個地球的結(jié)構(gòu)將逐漸瓦解,演變成一個由等離子體組成的“混沌火球”,直至完全成為黑洞的一部分。月球大概率也難逃魔掌,只不過這個過程相較于其吞噬地球而言非常緩慢。

盡管其能很快摧毀地球,但其初始的吞噬能力還很有限,不可能在一瞬間就把地球吞掉。不過,隨著黑洞不斷吞噬地球物質(zhì),其質(zhì)量會逐漸增加,史瓦西半徑也會隨之?dāng)U大,引力增強又會增強其吞噬能力,從而形成“正反饋”。當(dāng)?shù)厍蛲耆辉摵诙赐淌珊?,這個黑洞的直徑將達(dá)到18毫米。



黑洞盡管很能吞,但在吞噬過程中,仍會有一小部分物質(zhì)以輻射等形式逃脫其魔掌。如果地球被其吞噬后,其質(zhì)量可能與地球質(zhì)量相差不多,那么它大概率會在太陽的引力束縛作用下,繼續(xù)圍繞太陽穩(wěn)定運行,并不會導(dǎo)致整個太陽系結(jié)構(gòu)紊亂。這意味著,其吞噬掉整個太陽系的可能性非常小。



幸運的是,根據(jù)黑洞的形成理論,質(zhì)量如此“小”的黑洞,只可能誕生于宇宙大爆炸時期,在現(xiàn)有的條件下,已經(jīng)沒有可能,并且地球被黑洞撞擊的概率幾乎為零。事實上,目前已知最大黑洞可達(dá)太陽質(zhì)量的上億倍,最小黑洞其質(zhì)量也在太陽的數(shù)倍以上,還未發(fā)現(xiàn)比這更小的黑洞。

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