股票神秘黑洞是什么意思 黑洞是什么意思( 二 )


霍金輻射有個非常有趣的特點,那就是越小的黑洞,霍金輻射越劇烈,相應的黑洞的壽命越短,越大的黑洞反而霍金輻射越弱,黑洞的壽命越長 。譬如一個幾倍太陽質量的黑洞其溫度只有10-8K,而其壽命則比宇宙年齡還大1058倍 。如果想在今天的宇宙中探測到霍金輻射,那么我們需要一個質量小于10 12千克的黑洞 。因此,霍金輻射這個想法雖然非常有趣,但是至今未能得到實驗驗證 。所以即使霍金依然在世,恐怕也很難憑借霍金輻射獲得今年的諾貝爾物理學獎 。
如何制造一個黑洞?
黑洞誕生于恒星的死亡,但是難道只有恒星才能形成黑洞嗎?理論上說,確實不僅僅只有恒星才可以,雖然在介紹黑洞誕生的時候我們是用恒星的質量作為判斷依據,只有質量大于奧本海默極限的恒星才能變成黑洞,但是實際上是否可以變成黑洞的判定依據應該是密度,也就是能否把足夠大的質量壓縮進足夠小的空間 。
要壓縮進多么小的空間,這就需要求助于我們之前提到的史瓦西半徑了 。

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對于每一個有質量的物體,都有自己對應的史瓦西半徑,任何物體只要能保證在不損失質量的情況下將自身壓縮進史瓦西半徑以內,就可以變為一個黑洞 。下面我們就來看看一些常見物體的史瓦西半徑都是多少 。
首先看看我們的太陽,太陽質量大約為2.0x1030千克,對應的施瓦西半徑約為3千米,也就是如果我們能把太陽壓縮成一個半徑3千米的球,那么太陽也可以變成一個黑洞,也就相當于把太陽半徑縮小二十多萬倍……,我就那么一說 。
然后再來看看我們的地球,地球質量大概是6x1024千克,對應的史瓦西半徑約為1厘米,大概是我們的指甲蓋大小 。這類小黑洞無法通過恒星坍縮形成,但在宇宙早期可以由物質的密度漲落產生 。根據早期宇宙理論模型,這些黑洞的質量能夠低至1克 。宇宙早期產生的原初黑洞有可能作為冷暗物質的一部分,在宇宙演化中發揮重要作用 。
最后,我們說說在地球上產生黑洞的可能性 。在大型強子對撞機建造初期,有反對聲音提出粒子對撞將較高的能量在短時間內聚集在較小的區域,有可能產生黑洞并吞噬地球,這些質疑一度引起媒體和公眾的關注 。不過由于引力相互作用很弱,大型強子對撞機聚集的能量并不足以產生黑洞,除非牛頓引力常數比已知數值大1030倍 。另一方面,高能宇宙射線一直在以更高的能量不停轟擊著大氣和月球,而我們迄今也沒有看到黑洞的效應,這也間接說明即使對撞機能夠產生黑洞,其效率也是可以忽略的 。不過這還真有點小遺憾,如果真能在實驗室里創造出黑洞來,我們對這個神秘的家伙一定能有更多了解 。
掉入黑洞會怎么樣?
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不知道大家有沒有想象過,如果你掉進黑洞里會怎么樣 。其實想要掉進黑洞并沒有那么容易,首先黑洞只有在事件視界范圍以內的時候,引力才能強大到光都無法逃離,距離黑洞越遠,受到的影響越小 。舉個簡單的例子,假如太陽變成了黑洞,地球會被吸到太陽黑洞里嗎?完全不可能,太陽形成的黑洞事件視界半徑只有3千米左右,即使是離太陽最近的水星都不會被吸進去,而且由于太陽質量未發生變化,圍繞太陽運轉的行星們甚至軌道都不會發生什么變化,唯一的變化大概就是,我們會被凍死 。
現在讓我們重新回到進入黑洞的問題,如果你想要進入黑洞,我強烈建議你一定要找個朋友陪你一起去,你的朋友在外面看著你進入的全過程,如果你有幸從黑洞里出來,你們討論起這個事情,你會聽到一個完全不同的故事 。
要進入黑洞的之一步就是選擇正確的黑洞,對于小質量的黑洞,你大概率無法撐到進入事件視界就會被撕成碎片,因為引力隨距離成反比,距離黑洞越近,感受到的引力越大,你大概會被拉長成一根意大利面,然后被潮汐力撕碎 。
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好在對于大質量黑洞,潮汐力沒有小質量黑洞那么大,所以,你應該選擇大質量黑洞 。在飛向黑洞事件視界的過程中,還要盡量遠離黑洞的吸積盤 。之一張黑洞照片里的光亮區域就來自于黑洞吸積物質發出的光 。由于引力隨距離變化的原因,吸積盤中靠近黑洞的部分旋轉速度較快,遠離黑洞的部分旋轉速度較慢,這種速度差會導致層與層之間劇烈的摩擦,產生大量的熱量,這也是為什么我們能看到黑洞的吸積盤,如果你離吸積盤太近了,你可能會被烤熟 。

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