多大的黑洞才足以致命?科学家给出严肃答案

B站影视 日本电影 2025-04-05 07:10 1

摘要:黑洞,是宇宙中最神秘也最让人着迷的天体之一。它的名头在科幻、科普作品中从未缺席:“光都逃不出来”、“可以撕裂时空”、“掉进去就死定了”……似乎所有黑洞都是致命的怪物。但你有没有想过——黑洞也分大小,那多大的黑洞,才真的会要人命?

黑洞,是宇宙中最神秘也最让人着迷的天体之一。它的名头在科幻、科普作品中从未缺席:“光都逃不出来”、“可以撕裂时空”、“掉进去就死定了”……似乎所有黑洞都是致命的怪物。但你有没有想过——黑洞也分大小,那多大的黑洞,才真的会要人命?

答案还真有人认真研究了,而且就在不久前,有科学家在预印期刊上发表了一篇论文,严肃讨论了这个听上去像科幻设定的问题:“被小黑洞砸中,人会不会死?”

如果你掉进黑洞……

早在1915年,德国物理学家卡尔·史瓦西就基于广义相对论提出了黑洞的数学解,这标志着现代黑洞理论的诞生。

当一颗大质量恒星“油尽灯枯”,它的核心会在自身引力作用下剧烈坍缩,最终形成一个密度无限大的点——奇点。而奇点外,是一个“视界”边界,一旦进入,哪怕是光也无法逃脱。

如果你真的不幸掉进一个黑洞,比如一个质量约等于太阳的黑洞(其半径仅约3公里),你将经历一个骇人听闻的过程——“意大利面条化”:

由于黑洞引力差异极大,你身体靠近黑洞的一端会被拉得远比另一端用力,从而像意面一样被拉成细长条,最终在分子层面被撕裂。

而更诡异的是:你自己会感觉一切发生在一瞬之间,但对外部观察者来说,你会永远停留在视界边缘,仿佛被冻结。

不过,好消息是:太阳本身其实不够重,根本无法坍缩成黑洞。真正的黑洞,往往来源于比太阳重得多的恒星。

小黑洞会不会砸死人?

听起来像是段子,但科学家真的算过!

我们日常了解的黑洞大多是“巨无霸”,动辄太阳质量的几十倍、几百万倍甚至数十亿倍,它们躲在星系中心或遥远深空。它们不可能砸到你头上——它们太大了!

“意大利面条化”的过程

但科学界曾提出过一个有趣的假说:“原初黑洞”(Primordial Black Holes)。

这些黑洞并不是恒星坍缩的产物,而可能在宇宙大爆炸之后的极短时间内形成,尺寸从原子级别到小行星不等。某些理论甚至认为它们可能就是暗物质的组成成分。

其中一种可能存在的微型原初黑洞,质量约为10¹⁴千克,直径不到1微米,理论上是有可能“砸中人”的!

真的被砸中会怎么样?

科学家认为,人如果被这种小黑洞击中,主要面临两个伤害来源:

•潮汐力

•冲击波

先说潮汐力:

这种小黑洞虽然质量巨大,但极度微小。当它穿过你的身体时,会在进入点与离开点之间产生极小的引力差异。大部分身体组织可能感觉像是“被针戳了一下”。但如果穿过的是大脑——哪怕是10纳牛顿的力,也足以在几微秒内破坏脑细胞结构。

更危险的是冲击波:

当黑洞高速穿过人体,会在组织中激起高能密度波,造成严重损伤。

研究表明,一个质量为1.4×10¹⁴千克的黑洞可以产生相当于0.22口径子弹的破坏力,这已经足以致命。而这个质量正好是部分理论预测中可能存在的原初黑洞质量区间。

换句话说:如果它真的存在,它也真的可以杀人。

别怕,这只是个思想实验

虽然听起来像科幻惊悚片的剧情,但现实并不用担心。

著名物理学家史蒂芬·霍金曾提出,黑洞并非永恒存在,会随着时间通过霍金辐射逐渐蒸发。

原初黑洞示意图(图片来源:NASA)

而小黑洞蒸发得尤其快——如果微型黑洞真的曾在宇宙诞生初期存在,如今也大概率已经消失在漫长的宇宙历史中。

此外,即使它们还存在,由于宇宙实在太大,人类每年被其击中的概率约为小于10⁻¹⁸——几乎可以忽略。

黑洞,是终结者还是创造者?

黑洞的神秘远不止于“吞噬万物”。

它们可能参与宇宙的“生死循环”,甚至隐藏着通向其他宇宙的“虫洞”入口。

无论是毁灭者、逃逸通道还是时空实验场,黑洞始终是人类探索宇宙奥秘的关键窗口。

尽管我们尚无法验证许多理论设想,但黑洞这个宇宙“黑匣子”,永远是科学家与梦想家最着迷的目标之一。

来源:小孙讲科学

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