如果地球被黑洞吞噬,会是一幅怎样的场景?

摘要: 很多小说都有过人类的末日是太阳死亡变成黑洞进而吞噬地球这样的桥段,地球被黑洞吞噬,到底会是一幅怎样的场景?近日,一位美国科学家给出了答案。

随着引力波的存在被证实(详情查看钛媒体报道《一文读懂刚发现的13亿光年外黑洞引力波,“时空如何扭曲”》),基本上我们可以确定两件事情:一是今年的物理学诺奖肯定是它没跑了,如此捍卫老爱理论和夯实物理学大厦的发现不获奖那是天理难容;二是几千年来,人类面对宇宙,终于睁开了双眼,我们在观测宇宙的时候看见的不再是满屏幕的雪花点和噪声,可以有意识地开始搜索信号。

引力波以其超强的穿透性和基本无衰的稳定性,被很多科学家认为是“高等文明星际通讯的基本手段”,同时,它也是我们用来观测目前极难探测的物质的绝佳手段,比如说黑洞。

人类对于黑洞的好奇一直都没有停歇,就连科学界都对此争吵不断——霍金甚至一度想证伪黑洞的存在,更别说民间的无数科幻作品了。很多小说都有过人类的末日是太阳死亡变成黑洞进而吞噬地球这样的桥段,地球被黑洞吞噬,到底会是一幅怎样的场景?近日,一位美国科学家给出了答案。

“面条化”假设

有一个非常著名的黑洞假设——物体在靠近黑洞时,由于引力作用,会被“面条化”(spaghettification,这个单词来源于spaghetti,意大利面)。简单来说,如果你离黑洞过近,就会被黑洞的引力拉成像面条一样长长的一条。这种效果的产生是重力梯度作用于你身体而产生的变化。

想象一下,你正在一脚踏进一个黑洞,因为你的脚跟头部相比,离黑洞更近,所以它会受到来自黑洞的更强的引力,同时,你的手臂因为摆臂的关系,与你的脚还不在一个方向上,所以手臂还会受到一个来自不同方向引力的牵引。

不同的位置、不同的方向,这就使得身体的不同部位从边缘向中心聚集,最终的结果不仅是身体整体的延伸,更让身体的中间变薄变长,因此,你的身体,地球也是一样,就会像被拉成了一根长长的面条,被黑洞的大嘴吞噬进去。

黑洞视界让你短暂拥有“上帝之眼”

假设一下,如果我们的地球旁边突然冒出来一个黑洞,会出现怎样的情景?

首先,导致面条化的引力效应开始发挥作用,地球接近黑洞的部分会比另一边受到更强的引力,于是地球开始解体,如果这个黑洞的质量非常巨大,那么我们甚至有可能感觉不到自己正在被吞噬,因为在一段时间之内,由于时间变慢的影响,地球的视界(Event Horizon)会低于黑洞的视界,我们看到的东西将会一如寻常。

视界之所以叫“视界”,正是因为这是一个事件的边界,边界内发生的事件对于边界外的观察者来说,永远不会发生。所以,从灾难降临到灾难发生,你会感觉自己向黑洞跌落的过程没有任何异常,就像从高处走向地面一样。

你可以清晰的知道自己穿过正在穿越黑洞视界,进入黑洞内部。在穿过视界一瞬间,如果你回头看的话,会看到外面的宇宙迅速的发展,恒星耗尽燃料爆炸,银河系和仙女座星系碰撞,所有恒星熄灭,宇宙变得一片死寂。

当然从技术上说,你看不到。因为从外部射进来的光会因为蓝移变成高频的伽马射线,不但无法辨认有效信息,还会直接把你烤熟。最后,你会变成二维世界的一张全息图像,安安静静地被储存在黑洞里面。

黑洞会创建一个地球的全息图景

“站在黑洞的表面会复制出一个近乎完美的自己”,新的“灰蘑菇”理论认为,“黑洞的边界并不破坏它触及的一切”。根据这一理论,黑洞有着非常“胆小”的性格。

俄亥俄州立大学的 Samir Mathur博士,提出了这一理论,其内容与当前学界主流理论大相径庭,他认为黑洞并非什么都吃得下,黑洞也有一道“防火墙”,这道防火墙可以阻断黑洞与外界的联系,同时Mathur博士指出,这道墙使得黑洞不会扰乱自身周围的空间,以保持自身稳定性。

“在他们看来,黑洞不再是吞噬一切的杀手,而是某种良性的复制机制,这种机制可以被人类所用”,俄亥俄州立大学的研究员Pam Gorde这么认为,“2003年Mathur第一次阐述了他的灰蘑菇理论——黑洞有一个明确但又模糊的表面。当时他说,黑洞的外壳(前文提到的防火墙)并没有落入黑洞中,反而是黑洞紧紧地附着在墙上”。

该理论的一大优势是,它可以支持宇宙是一个全息图景的理论。全息图景理论认为,宇宙就像你信用卡里的安全芯片,存在一个或多个表面连接着更高维度的空间,在高维度空间看来,我们就和一张全息图景没什么区别,这个“芯片”(平面)包含描述我们宇宙的所有信息。

理论上,任何描述三维物体的数据,例如你现在在看的这段文字,都可以被贮存在这样一个平面中,宇宙就是这个平面最宏观的版本。

有趣的是,黑洞不一定是黑色的。类星体——围绕着超级黑洞运行的遥远星系,通常看起来都格外明亮。这些黑洞虽然自身不发光,但由于其强大的引力,周围物质在快速落向黑洞的过程中以类似“摩擦生热”的方式释放出巨大的能量,使得类星体成为宇宙中最耀眼的天体。

类星体的显著特点是具有很大的红移,表示它正以飞快的速度在向地球远离,而我们之所以还能看见它,是因为它仍然处在黑洞视界之外,黑洞的视界之下什么都没有,连光都无法逃脱。

超级黑洞是什么?

天文学家们认为,一个比太阳大十万倍的气态星云就有可能坍缩成一个黑洞,无数个这样的黑洞汇聚在一起,合并形成一个超级黑洞,最近的研究还补充到,黑洞合并时损失的质量以引力波的形式散发出来。另外,一个超级黑洞还有可能来自一颗一百倍太阳质量的巨星的死亡。

因此,对于一个围绕黑洞运行的天体来说,它的最大麻烦是——太热了。所以,当你在被黑洞“面条化”之前,很有可能黑洞的热辐射就已经把你烤了个透熟。

对于看过电影《星际穿越》的人来说,围绕着黑洞运转的行星是非常夺人眼球的一个设定。生命的发展与延续,需要有一个稳定的能量来源,黑洞可以提供这些能量,不过前提是,黑洞不再继续吞噬周围的物质,或者不再喷发强烈的辐射能量。

在一个围绕黑洞运行的世界中生活是什么样子?这个星球可以接收到的能量跟地球从太阳上接收到的能量相比一定少的可怜,星球的整体环境也一定很糟糕。

你别说,在《星际穿越》的剧本创作期间,Kip Thorne还真的仔细了解过类星体的知识,才保证了故事的进行的准确和真实性。不过这种种不利条件并不能完全隔绝生命,只是让它们的生活变得极端艰难并且很难预测它们的进化。(本文首发钛媒体

【钛媒体作者介绍:老鹿;微信公众号:tino3d】

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老鹿
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评论(41

  • 天远 天远 2016-02-28 00:26 via android

    想象力的盛宴

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  • 天远 天远 2016-02-23 08:06 via android

    物理学的大楼能通过这个加固吗

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  • Mango君工作了 Mango君工作了 2016-02-20 20:13 via weibo

    实力背锅侠

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  • JasonLiuOrg JasonLiuOrg 2016-02-20 20:06 via weibo

    我知道张boss心里在想“早知道就不去百度了,一去就背黑锅。。霉”。。。

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  • 正常人做不出这事 正常人做不出这事 2016-02-20 19:25 via weibo

    这锅你背了

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  • 蔚海之帆 蔚海之帆 2016-02-20 19:18 via weibo

    实力背锅

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  • gues我是谁 gues我是谁 2016-02-20 19:16 via weibo

    张总一去就给人背黑锅?

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  • 社会主义掘墓人 社会主义掘墓人 2016-02-20 19:08 via weibo

    扣了多少奖金偷笑

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  • Shane王帅 Shane王帅 2016-02-20 18:22 via weibo

    奖金没了?

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  • 乐在淘学 乐在淘学 2016-02-20 08:32 via weibo

    我给你1元,你能给我200万元吗? 创业者,理性青年,寻找伯乐 !你给予我的现在,我还予你未来!千里马:15635453110

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