黑洞的出現(xiàn)會(huì)不會(huì)吞噬地球
黑洞的出現(xiàn)會(huì)不會(huì)吞噬地球
黑洞是宇宙中一個(gè)神秘的傳說(shuō)，傳說(shuō)黑洞的吸引力是無(wú)窮的大，甚至連光線都躲不過(guò)黑洞的吸引，那黑洞的出現(xiàn)會(huì)不會(huì)把地球也吞噬進(jìn)去呢?下面是小編分享的黑洞是否會(huì)吞噬地球，一起來(lái)看看吧。
黑洞是否會(huì)吞噬地球
黑洞離我們星球有多遠(yuǎn)。紐約美國(guó)自然歷史博物館海登天文館館長(zhǎng)尼爾·德格拉斯·泰森表示：“如果我們?cè)夂诙匆u擊，對(duì)于太陽(yáng)系來(lái)說(shuō)，這將是一個(gè)不幸的時(shí)刻。”龐大的銀河系中存在著數(shù)十億顆恒星，每一顆都處于生命周期中不同的點(diǎn)?？茖W(xué)家認(rèn)為，如果按常規(guī)推測(cè)，每天死亡的恒星至少有1顆。一些質(zhì)量巨大的恒星在其生命的最后階段會(huì)發(fā)生塌陷并最終演化為黑洞。擁有巨大引力的黑洞充當(dāng)無(wú)形的宇宙真空吸塵器，吞噬所到之處的一切物體，就連光線也無(wú)法逃離它的魔爪。
紐約市立大學(xué)理論物理學(xué)教授加來(lái)道雄解釋說(shuō)：“如果發(fā)射核武器攻擊黑洞，所產(chǎn)生的效果不過(guò)是打了個(gè)小洞而已，巨大的黑洞引力實(shí)在是太可怕了。”黑洞位于所有龐大星系的心臟。人類所在的銀河系的中央也存在這樣一個(gè)宇宙怪物。天文學(xué)家表示，在宇宙中“定居”的黑洞數(shù)量可能超過(guò)1000萬(wàn)。
科學(xué)家最初認(rèn)為人類無(wú)需有任何恐慌，因?yàn)楹诙幢徽J(rèn)為是固定不動(dòng)的。加來(lái)道雄表示：“2000年，情況變得一團(tuán)糟，也就是這個(gè)時(shí)候，我們找到確實(shí)的證據(jù)，證明銀河系中存在流浪的黑洞，而且就挨著我們的后院。”科學(xué)家表示，幸運(yùn)的是，黑洞朝地球進(jìn)發(fā)進(jìn)而吞噬人類的可能性極低。然而，如果一個(gè)黑洞真的進(jìn)入太陽(yáng)系并與地球成為鄰居，人類世界會(huì)發(fā)生什么呢?
可怕的黑洞能夠吞噬光線，科學(xué)家仍無(wú)法對(duì)它進(jìn)行直接觀察，但他們可以觀察黑洞對(duì)周?chē)镔|(zhì)的破壞。天文學(xué)家表示，黑洞來(lái)襲的最初征兆是夜晚天空中發(fā)生的微妙變化。黑洞引力將扭曲地球的軌道，我們隨即發(fā)現(xiàn)其它行星以及銀河系中恒星的軌道發(fā)生變化。黑洞距離地球越近，地球軌道遭扭曲的程度也就越嚴(yán)重。即便是一顆距離太陽(yáng)系10億英里的黑洞，仍會(huì)影響地球的軌道，改變我們的潮汐。
如果一顆流浪的黑洞逼近太陽(yáng)系并且向地球進(jìn)發(fā)，科幻小說(shuō)中描寫(xiě)的人類浩劫將成為現(xiàn)實(shí)。地球?qū)_出它的軌道脫離太陽(yáng)系，或是朝相反的方向飛向太陽(yáng)，致命的高溫將地球上的一切生靈化為灰燼。無(wú)論是哪一種情況，一旦黑洞逼近地球，人類家園將被無(wú)情劈開(kāi)，難逃被吞噬的命運(yùn)。泰森表示：“在黑洞與地球的較量中，地球注定要失敗，這是顯而易見(jiàn)的。
黑洞被吞噬的物體到哪里去了
黑洞，聽(tīng)過(guò)的人很多，了解的人很少，黑洞一直給人一種神秘的感覺(jué)，有一種無(wú)比強(qiáng)大額力量，常?；叵牒诙蠢锩媸鞘裁催@樣的問(wèn)題。其實(shí)黑洞就是中心的一個(gè)密度無(wú)限大、時(shí)空曲率無(wú)限高、熱量無(wú)限高、體積無(wú)限小的奇點(diǎn)和周?chē)徊糠挚湛杖缫驳奶靺^(qū)，這個(gè)天區(qū)范圍之內(nèi)不可見(jiàn)。好吧，還是不懂，繼續(xù)往下看。黑洞是一種引力極強(qiáng)的天體，就連光也不能逃脫，所以稱之為黑洞。
黑洞的產(chǎn)生過(guò)程類似于中子星的產(chǎn)生過(guò)程;恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮，發(fā)生強(qiáng)力爆炸。當(dāng)核心中所有的物質(zhì)都變成中子時(shí)收縮過(guò)程立即停止，被壓縮 成一個(gè)密實(shí)的星球。但在黑洞情況下，由于恒星核心的質(zhì)量大到使收縮過(guò)程無(wú)休止地進(jìn)行下去，中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末，剩下來(lái)的是一個(gè)密度 高到難以想象的物質(zhì)。
由于高密度而產(chǎn)生的力量，使得黑洞任何靠近它的物體都會(huì)被它吸進(jìn)去。人們無(wú)法直接觀察到它，物理學(xué)家也只能對(duì)它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜 想。就像是一棟樓大廈的質(zhì)量你不能直接測(cè)量一樣，但是你可以根據(jù)質(zhì)量等于密度*體積可得一樣。究竟黑洞里面除了的物質(zhì)具有什么樣的特性，還有待于探索。
黑洞是一個(gè)非常神秘的物體，看起來(lái)它非常的可怕，但是它卻非常的對(duì)于研究宇宙的進(jìn)程研究非常有意義。因?yàn)?，宇宙的形成就和黑洞有密切?lián)系。想要知道黑洞里面 是什么東西，依照最近的科學(xué)，可能在事件視界(存在一個(gè)事件的集合或空間——時(shí)間區(qū)域，光或任何東西都不可能從 該區(qū)域逃逸而到達(dá)遠(yuǎn)處的觀察者，這樣的區(qū)域稱作黑洞。)的研究室比較可行的并且有意義的。
理論物理學(xué)家已經(jīng)對(duì)黑洞內(nèi)究竟發(fā)生了什么探索良久，然而他們的結(jié)論可以說(shuō)實(shí)在令人費(fèi)解。盡管黑洞吞噬所有的物質(zhì)并且將其碾作一團(tuán)，它仍然是空空如也。黑洞所有的質(zhì)量都處于其中心一個(gè)無(wú)窮的小點(diǎn)上，我們叫它“奇點(diǎn)”。
事實(shí)上，奇點(diǎn)周?chē)卸啻笠粔K黑暗區(qū)域，也就是黑洞的尺寸，是由它所產(chǎn)生的引力大小來(lái)衡量的。離黑洞很遠(yuǎn)的時(shí)候，光可以像往常那樣自由穿梭，照亮它途徑的天 空。而靠近黑洞后，引力變得越來(lái)越大，最終，即使跑的像光那樣快也無(wú)法逃離黑洞的引力。這就是為什么奇點(diǎn)四周有那么大一塊黑暗區(qū)域。那個(gè)由于引力巨大以至 光線也無(wú)法逃脫的邊界，我們叫它“視界”。
“要知道黑洞里面是什么，我們需要有什么東西從視界里出來(lái)，并讓我們用望遠(yuǎn)鏡看到。對(duì)天文學(xué)家來(lái)說(shuō)，要找到這樣一個(gè)東西，最簡(jiǎn)單的話就是光，不過(guò)黑洞質(zhì)量太大了連光都逃不了，因而我們無(wú)法獲得任何信息”
黑洞里邊竟然是空的嗎?那么那些被吞噬的物體到了哪里?是被分解成為黑洞的養(yǎng)料?還是進(jìn)入了傳說(shuō)中的異世界?一切還是一個(gè)謎。
人被吸進(jìn)黑洞的話會(huì)怎樣
黑洞是高密度且大質(zhì)量的天體，強(qiáng)大的重力不僅可以吸入物質(zhì)，連光也無(wú)法逃脫。人如果落入這樣的黑洞，到底會(huì)變成什么樣子呢?這個(gè)謎題困擾著科普作家Amanda Gefter。似乎不應(yīng)該是“立刻死掉”，感覺(jué)應(yīng)該會(huì)發(fā)生什么想象不到的奇妙的現(xiàn)象。
“人如果被吸引黑洞里的話到底會(huì)變成什么樣子”的問(wèn)題，或許每個(gè)人都會(huì)思考過(guò)吧，但是這個(gè)問(wèn)題的答案，比“被壓爆”或者“被切碎”等容易得到的回答要更加脫離現(xiàn)實(shí)。
據(jù)稱，落入黑洞時(shí)，人會(huì)因?yàn)槟承┰蚍至殉?個(gè)，一個(gè)立刻燃燒成灰燼，另一個(gè)則毫發(fā)無(wú)傷地繼續(xù)向黑洞里墜落。
◆首先黑洞到底是什么呢?
黑洞，是一個(gè)所有人類已知的物理法則全部崩潰的地方。黑洞的中心部分是一個(gè)真正黑暗的圓，它被稱作視界線(event horizon)。這里形成著非常強(qiáng)大的重力，必須以超出光速的速度才可以脫離。由于連光線都會(huì)被吸進(jìn)去，所以黑洞成了真正黑暗的天體，直接觀測(cè)是非常困難的。也就是說(shuō)，經(jīng)常見(jiàn)到的“黑洞照片”風(fēng)格的所謂圖像，實(shí)際并非照片，而是以物理學(xué)的觀點(diǎn)經(jīng)過(guò)計(jì)算后制作而成的黑洞模型的圖像。
此外，在黑洞的深處，存在一個(gè)被稱作奇點(diǎn)的，時(shí)空被無(wú)限扭曲的地方。由于奇點(diǎn)處的密度和重力都無(wú)限大地發(fā)散著，因此物理法則和我們的常識(shí)在這里都不起作用，成為了一處真正的未知的地方，沒(méi)有人知道這里會(huì)發(fā)生什么。
◆被吸入黑洞的話會(huì)變成什么樣子呢?
再次復(fù)習(xí)一遍黑洞的概要后，我們來(lái)實(shí)際模擬一下人類被吸入黑洞的話會(huì)變成什么樣子。
——從離黑洞很遠(yuǎn)的地方觀察正不斷被黑洞吸入的人類
首先模擬一下，從離黑洞很遠(yuǎn)的地方觀察正被黑洞吸入的人類的話，我們會(huì)看見(jiàn)什么。
假設(shè)我們?cè)诤诙赐獠堪踩奈恢?，觀測(cè)正被黑洞吸入的假想人物“阿勝”。最開(kāi)始，阿勝在宇宙中漂浮，然后向著視界線慢慢加速靠近。隨著接近黑洞，阿勝的身體看起來(lái)變得拉伸歪曲，就好像通過(guò)一個(gè)放大鏡看著阿勝一樣。接下來(lái)阿勝更加接近視界線時(shí)，隨后的動(dòng)作漸漸緩慢了下來(lái)。
這時(shí)，由于是在宇宙空間里發(fā)生的事情，沒(méi)有空氣，因此無(wú)法發(fā)聲，但是也許利用光線可以向周?chē)笾５?，由于隨著越發(fā)接近黑洞，從外面看起來(lái)動(dòng)作就變得越發(fā)緩慢，阿勝即使用光線發(fā)出了“救救我!”的信號(hào)，看起來(lái)也會(huì)變成了“救……救……我”這種非常長(zhǎng)的信息。
接下來(lái)阿勝終于抵達(dá)了視界線。這時(shí)，在外部觀察的人看來(lái)，阿勝大概會(huì)以一種軟綿綿的扭曲狀態(tài)，像被按下了暫停鍵一樣短暫地停了下來(lái)。然后，可以觀測(cè)到幾乎完全靜止?fàn)顟B(tài)的阿勝，非常緩慢地被從視界線發(fā)出的霍金輻射的能量燒成了灰燼。
與此相對(duì)的，自己正不斷被黑洞吸入時(shí)，周?chē)氖澜缡窃鯓幼兓哪?
面朝著黑洞不斷徑直接近時(shí)，不會(huì)感到?jīng)_擊和搖晃，自己的身體也沒(méi)有像從外部看來(lái)那樣軟綿綿地扭曲，時(shí)間沒(méi)有變得緩慢，身體也沒(méi)有因霍金輻射的熱量而燃燒起來(lái)。由于這時(shí)是面朝黑洞做自由落體運(yùn)動(dòng)，墜落中的本人也不會(huì)感覺(jué)到重力。
外部看起來(lái)視界線就好像一面障壁一樣存在著的，但實(shí)際上大概并不會(huì)有這樣的障壁。黑洞的體積比較小的時(shí)候，在視界線的人類的頭和腳受到的重力的差距會(huì)變得越來(lái)越大，所以身體會(huì)像意大利面一樣不斷被縱向拉長(zhǎng)。但是，如果黑洞的大小有太陽(yáng)的幾百萬(wàn)倍那么大的時(shí)候，由于頭和腳受到的重力之差會(huì)小到可以忽略，在足夠大的黑洞中，可能會(huì)維持著正常的身體不斷向奇點(diǎn)墜落。
◆黑洞信息悖論
從外部觀察被不斷吸入黑洞的阿勝時(shí)，觀察者確實(shí)可以看到阿勝的身體在視界線處燃燒殆盡。這不是幻覺(jué)，甚至還有可能收集到燃燒的遺骸以供吊唁。從量子力學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)的話，從外部觀察正被吸入黑洞的人時(shí)，構(gòu)成阿勝的所有信息都止步于視界線外側(cè)了。
另一面，實(shí)際被吸入黑洞的一方，用愛(ài)因斯坦的一般相對(duì)性理論考慮的話，并沒(méi)有在視界線被燒成灰燼，而是輕松地通過(guò)了。也即是說(shuō)，當(dāng)一個(gè)人被黑洞吸入后，如果同時(shí)遵守一般相對(duì)性理論和量子力學(xué)的話，那么同一個(gè)人類也必須同時(shí)存在于黑洞內(nèi)和黑洞外。物理學(xué)家把這個(gè)現(xiàn)象稱為“黑洞信息悖論”。
但是，黑洞信息悖論的解決方法在20世紀(jì)90年代被找到了。發(fā)現(xiàn)這個(gè)方法的是一位名叫雷納德·聚斯金德的學(xué)者，他認(rèn)為由于我們看不到“任何人在黑洞中都存在的另一個(gè)自己”，所以悖論并不會(huì)發(fā)生。也即是說(shuō)，在外部觀察正在墜入黑洞的阿勝時(shí)，對(duì)觀察者來(lái)說(shuō)阿勝的消亡是極其自然的事情，對(duì)阿勝本人來(lái)說(shuō)沒(méi)有消亡也是極為自然的事情，外部觀察者看不到黑洞內(nèi)部，阿勝也看不到黑洞外面，所以物理法則并沒(méi)有被破壞。
此外，為了弄清楚黑洞信息悖論，2012年夏天，阿弗麥德·阿魯姆黑里、多蘭路多·馬魯夫、約翰·波羅強(qiáng)斯克和詹姆斯·薩利4位學(xué)者進(jìn)行了思考實(shí)驗(yàn)，4人設(shè)想視界線處存在著壁障。
于是結(jié)果就是，現(xiàn)在關(guān)于黑洞仍然存留著極大的謎題，被黑洞吸入后會(huì)發(fā)生什么，仍然無(wú)人知曉。
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