长期以来一直是令人兴奋和好奇的源泉。 以及有关的兴趣黑洞现在肯定会增长 已被发现。 我被问到的许多问题都与“真实”程度有关科幻小说关于黑洞可能是,以及是否虫洞,例如那些特色星际之门,是否真实。
但毫无疑问,几乎肯定会出现的一个问题是黑洞在理论上可能以极其可怕的方式影响人类和地球本身。 a 有 3 个属性(原则上)可测量的:它们的质量、它们的自旋(或角动量)和它们的总电子电荷。
事实上,这是外部观察者所能知道的唯一三个参数,因为有关构成黑洞的任何其他信息都丢失了。 这被称为“无头发定理'。 简而言之:无论你把一个物体扔进黑洞有多毛茸茸或多复杂,它的质量、电荷和旋转都会被减少(或削去)。
在这些参数中,质量可以说是最重要的。 黑洞的定义是它的质量集中在一个几乎消失的小体积中? “奇点”。 它是黑洞的质量? 以及其质量产生的巨大引力? 这会对附近的物体造成“损害”。
太空意大利面
附近黑洞最著名的效应之一有一个富有想象力的标题:“意大利面化'。 简而言之,如果你离黑洞太近,那么你就会像意大利面条一样伸展开来。
这种效应是由于您身体上的重力梯度造成的。 想象一下,你的脚先朝黑洞走去。 由于你的脚在物理上更接近黑洞,因此它们会感受到比你的头更强的引力。 更糟糕的是,由于您的手臂不在身体中心,因此它们会被吸引到与头部略有不同的(矢量)方向。
这将导致身体边缘的部分向内移动。 最终的结果不仅是身体整体的拉长,而且是身体中部的变薄(或压缩)。 因此,你的身体或任何其他物体,比如地球,在撞击黑洞中心之前很久就会开始像意大利面条一样。
这些力变得难以承受的确切点将主要取决于黑洞的质量。 对于由大质量恒星坍缩产生的“普通”黑洞来说,这可能距离恒星数百公里。事件视界? 超过这个点,任何信息都无法逃脱黑洞。
然而对于一个超大质量黑洞,比如被认为位于我们银河系中心的物体,一个物体很容易沉入事件视界以下,然后变成意大利面条,距离其中心数万公里。 对于黑洞事件视界之外的遥远观察者来说,我们的速度似乎逐渐减慢,然后随着时间的推移逐渐消失。
对地球来说是个坏消息
假设,如果地球旁边突然出现一个黑洞,会发生什么? 产生意大利面条化的相同重力效应也将在这里开始发挥作用。 距离黑洞最近的地球边缘会感受到比远端更强的力量。 如此一来,整个星球的厄运就近在眼前了。 我们会被分开。
同样,我们甚至可能不会注意到一个真正的超大质量黑洞是否将我们吞噬到其事件视界以下,因为一切都会像以前一样出现,至少在一小段时间内如此。 在这种情况下,灾难可能要过一段时间才会发生。 但不要失去太多睡眠,我们首先会不幸“撞上”黑洞吗? 我们可能会全息生活无论如何,在紧缩之后。
注意辐射
有趣的是,黑洞不一定是黑色的。 类星体? 遥远星系中心的物体由黑洞提供动力? 非常明亮。它们的光芒很容易超过其宿主星系的其余部分的总和。 当黑洞享用新物质时,就会产生这种辐射。 需要明确的是:这种物质仍然在事件视界之外,这就是为什么我们仍然可以看到它。
在事件视界以下,任何东西都无法逃逸,甚至连光也无法逃逸。 当盛宴中的所有物质堆积起来时,它就会发光。 当观察者观察类星体时,就会看到这种光芒。
但这对于任何绕黑洞运行(或靠近黑洞)的物体来说都是一个问题,因为它确实非常热。 早在我们被面条化之前,这种辐射的巨大力量就已经将我们炸死了。
黑洞周围的生命
对于那些看过克里斯托弗·诺兰电影的人星际穿越,一颗围绕黑洞运行的行星的前景可能很有吸引力。 为了生命的繁荣,需要有能源或温差。 和黑洞可能是那个源头。
不过,有一个问题。 黑洞需要停止吞噬任何物质吗? 否则它会释放出过多的辐射来支持任何邻近世界的生命。
在这样一个世界上,生活会是什么样子(当然,假设它不是太接近而不会被意大利面条化)是另一回事。 与地球从太阳接收到的能量相比,地球接收到的能量可能很小。
这样一颗行星的整体环境也可能同样怪异。 确实,在创作过程中星际穿越,咨询了基普·索恩(Kip Thorne),以确保对黑洞的描绘的准确性。 这些因素并没有阻止生命的存在,只是让生命的前景变得艰难,而且很难预测它会采取什么形式。