黑洞最早來(lái)源于科學(xué)家的理論推測(cè),然后被天文觀測(cè)所證實(shí),哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)顯示,幾乎每一個(gè)星系中心都存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,質(zhì)量是太陽(yáng)的上百萬(wàn)倍。比如銀河系中心就存在一個(gè)質(zhì)量大約是太陽(yáng)質(zhì)量400多萬(wàn)倍的黑洞。
它就像一個(gè)貪吃蛇,可以吞噬所有已知物質(zhì),任何物體只要被其引力所捕獲,進(jìn)入了其視界范圍內(nèi),就會(huì)被吞噬殆盡,最終掉進(jìn)一個(gè)奇點(diǎn)內(nèi)。也正是因?yàn)楹诙催@一奇特的性質(zhì),才讓科學(xué)家們覺(jué)得它神秘而又可怕。目前科學(xué)家對(duì)黑洞知之甚少。
月球變黑洞?
理論上來(lái)說(shuō),月球是不可能變成一個(gè)黑洞的,因?yàn)樗馁|(zhì)量不夠。那種質(zhì)量超大的恒星,到了生命末期發(fā)生重力坍縮,經(jīng)過(guò)一場(chǎng)猛烈的爆炸后,大量的物質(zhì)被擠壓在一個(gè)極小范圍的空間內(nèi)就會(huì)形成黑洞。
關(guān)于黑洞的形成過(guò)程中黑洞大小和質(zhì)量的關(guān)系,有一個(gè)著名的史瓦西半徑公式,這個(gè)公式可以計(jì)算任何具有質(zhì)量的物質(zhì)變成一個(gè)球狀對(duì)稱、不旋轉(zhuǎn)黑洞的半徑。該半徑也就是黑洞的視界半徑,公式為Rs = 2GM/c^2,其中Rs為史瓦西半徑,G為引力常量(G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2),M為質(zhì)量,c為光速。
月球的質(zhì)量為7.35×10^22千克,僅相當(dāng)于地球質(zhì)量的1/81。如果宇宙中存在質(zhì)量與月球質(zhì)量相當(dāng)?shù)暮诙?,?jì)算可知,這個(gè)黑洞的史瓦西半徑將只有0.1毫米。
實(shí)際上,如果月球真的變成同等質(zhì)量大小的黑洞,地球啥事都沒(méi)有,并不會(huì)被那個(gè)小黑洞所吞噬,地面上的人類只會(huì)發(fā)現(xiàn)夜晚天空中的月亮消失了。這個(gè)新誕生的迷你黑洞仍然還會(huì)像月球那樣,繼續(xù)圍繞著地球公轉(zhuǎn)。
為什么會(huì)這樣呢?因?yàn)樽鳛橘|(zhì)量和月亮相同的黑洞,構(gòu)成它的物質(zhì)形態(tài)雖然變了,但質(zhì)量這一基本的物理屬性卻并沒(méi)有變,這意味著它仍然能夠承擔(dān)起地月系統(tǒng)中月球的引力作用,能夠起著穩(wěn)定地軸的作用,能夠?qū)Φ厍虍a(chǎn)生潮汐力。
對(duì)于這種迷你黑洞,我們完全沒(méi)有必要擔(dān)憂,只要不要太接近它,就不會(huì)存在危險(xiǎn)。至于為什么不要太靠近它,那是因?yàn)槠涓浇囊?chǎng)強(qiáng)度是月球附近引力場(chǎng)強(qiáng)度的很多很多倍,以至于光線通過(guò)其附近時(shí)都要拐個(gè)大彎兒。
我們也沒(méi)必要擔(dān)心它變大!它實(shí)際上并不會(huì)像貪吃蛇那樣到處亂跑, 地球周圍也沒(méi)有多少物質(zhì)可以供它吞噬,唯一能夠讓它增長(zhǎng)的應(yīng)該只有宇宙微波背景輻射和太陽(yáng)風(fēng),加之理論上預(yù)言的霍金輻射的影響,這種黑洞的質(zhì)量?jī)H會(huì)以極其緩慢的速度增長(zhǎng)。
月球變成黑洞,對(duì)人類來(lái)說(shuō)意味著一場(chǎng)新機(jī)遇,因?yàn)楹诙粗须[藏著太多自然奧秘,揭開(kāi)它的神秘面紗,或許能夠使人類的科技水平更上一層樓。
目前科學(xué)家觀測(cè)到的宇宙中離人類最近的黑洞是位于望遠(yuǎn)鏡座的HD 167128,它距離我們大約有1000光年,然而人類在數(shù)百年內(nèi)可能連太陽(yáng)系都飛不出去,更別提前往那里。
如果地球周圍真的存在這種迷你黑洞,沒(méi)有吸積盤,輻射又弱,那還不得抓緊發(fā)射探測(cè)器,進(jìn)行近距離研究。它提供了人類難以創(chuàng)造的強(qiáng)引力場(chǎng)環(huán)境,這可是一個(gè)研究相對(duì)論的絕佳平臺(tái)。
這個(gè)世界是由物質(zhì)構(gòu)成的,可是形成黑洞后,那些物質(zhì)究竟去哪兒了,真的變成一個(gè)體積為0,密度無(wú)限大的奇點(diǎn)了嗎?如果物質(zhì)沒(méi)有消失,又是以怎樣的形式存在的?理論推測(cè),黑洞視界內(nèi)的時(shí)空曲率無(wú)限大,真是這樣嗎?
這些問(wèn)題涉及時(shí)空和物質(zhì),如果科學(xué)家們能夠弄清楚這些問(wèn)題,將能夠讓我們對(duì)世界的本質(zhì)認(rèn)識(shí)得更透徹,甚至有可能引發(fā)新一輪的物理學(xué)革命,讓人類的科技水平更進(jìn)一步。
聯(lián)系客服