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科學家說:所有有質量的物體都可以變成黑洞,難道說人可能也行?

5月
15
2019

2019年5月15日16時 今日科學 科學雜刊

科學雜刊

黑洞是我們所知道的宇宙中最奇怪的東西之一。

從數學上講,任何有質量的物體都可以變成黑洞。

這意味著如果你把所有的東西壓縮到足夠小的空間裡,其他的東西都會變成一個黑洞,這個空間叫做施瓦茨柴爾德半徑。

如果你將任何物體中的所有物質濃縮成它的施瓦茨柴爾德半徑,那麼這個物體將變得如此難以想像的稠密,以至於沒有任何東西能逃脫它的引力,甚至光。

如果你想把自己變成一個黑洞,那麼你必須找到一種方法,將構成你身體的所有物質,濃縮成比一粒沙子小六分之一的區域。

但被壓入黑洞的質量越大,這種效應可能就越奇怪。

以波音777飛機為例,如果噴氣式飛機突然轉變成一個黑洞,那麼它的整個質量將被壓縮成一個半徑只有3.386-22米的難以想像的微小區域。

這就像是將人類紅血球的大小與整個西西里島進行比較,這是一個難以置信的規模差異。

這個極其微小的黑洞也不會持續太久,因為霍金輻射的影響,它會在一秒鐘內完全蒸發掉物體的整個質量。

在這一點上,其他不可思議的事情發生了。

這個微小黑洞的整個質量將被轉換成相當於500萬噸TNT的驚人高能量。

這比人類引爆的最大核彈威力大8.7萬倍,足以徹底摧毀整個地球。

如果你想把珠穆朗瑪峰變成一個黑洞,你需要把整座山都擠成一個小於一納米的空間,長度只有十億分之一米,或者十個氦原子並排放置。

這是完全不可想像的,所以如果我們把一個更大的物體,比如地球,變成一個黑洞,那麼事情可能更容易理解。

如果你用這個一分錢大小的黑洞取代地球,我們的太陽系將不會發生任何變化。

我們的月球將繼續繞著這個一分錢大小的黑洞運行,就像什麼都沒有發生一樣,因為質量將保持相等。然而,如果你想把太陽變成一個黑洞,你就必須把整個物體濃縮成半徑只有3公里的空間。這樣一個空間只有大約1.5個中央公園的長度,但它將包含整個太陽的質量在裡面。

一旦黑洞形成,它可以通過吸收周圍的氣體和塵埃等其他物質來繼續增長,有時甚至可以消耗整個恆星和太陽系。

它們甚至可以消耗其他較小的黑洞,以迅速地成長為巨大而兇猛的黑洞。

以黑洞XTEJ1650-500為例,它被認為是迄今為止發現的最小的黑洞。

它的半徑只有12公里,但在這個微小的區域內有5到10個太陽的質量,還有比這更大的野獸潛伏在太空中。

以另一個黑洞GCIRS13E為例,圍繞著這個黑洞的潛在存在有很多問題,它裡面有1300個太陽的質量!

但是,與其他一些黑洞相比,這是非常微小的。

比如被指定為中等大小黑洞的HLX-1,它的半徑為295300公里,所以它大約有四個並排放置的木星那麼寬,但是相當於令人難以置信的100000個太陽!

然而,隱藏在銀河系中心的是一個被稱為人馬座A的超大質量黑洞,它的半徑為1270萬公里,大約是地球和金星距離的5%。但是這個怪物在這個區域內有4300000個太陽的質量!

儘管聽起來很瘋狂,但我們還沒有到達整個宇宙中已知的最大的黑洞:一個名字極其不祥的怪物,它的名字是s5 0014+81。這個泰坦有時被歸為一個完全獨立的黑洞類:超大型黑洞。它的半徑比地球和太陽之間的距離大1600倍,包含了400億個太陽!

以太陽為例,它已經比人類尺度上的任何物體都大得難以置信。


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