直徑1釐米的黑洞質量有多大,靠近地球會是一個什麼後果?

2021-01-09 時空通訊

有人提出一個問題:一個直徑為1釐米,質量為1噸的黑洞靠近地球會怎麼樣?

這是一個對黑洞毫無概念的科盲題,本來實在不值一答,但不指出這個錯誤,就會誤導許多讀者,所以還是忍不住一說。

黑洞本身的質量都集中在中心那個奇點上,本來是沒有體積的。但任何質量本身都有一個史瓦西半徑,所以黑洞大小實際上就是根據黑洞質量所形成的史瓦西半徑,又叫事件視界。

人眼只能夠看到這個黑洞史瓦西半徑(事件視界半徑)外面的狀態,在事件視界內我們什麼也看不到。這是由於黑洞巨大的引力場對周邊時空導致的影響,一些物質會集結在事件視界邊緣,事件視界就是一個臨界點。

直徑1釐米就是這個黑洞的事件視界邊界,能夠形成這樣大史瓦西半徑的黑洞,質量就不可能是1噸,而是一個比地球質量還要大的黑洞。

計算黑洞史瓦西半徑的公式為:R=2MG/c^2。

其中,R為史瓦西半徑,M為物體質量,G為引力常量(G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2),c為光速。

根據這個公式,太陽質量為1.9891x10^30千克(約為1989億億億噸),如果形成黑洞,其史瓦西半徑約3000米;地球質量為5.965x10^24千克(約60萬億億噸),如果形成黑洞,其史瓦西半徑約9毫米。

因此1釐米史瓦西半徑的黑洞至少有60萬億億噸質量,怎麼會有直徑1釐米,質量1噸的黑洞存在呢?

但迄今為止發現宇宙中的黑洞,最小都在太陽3倍左右,地球甚至太陽這樣質量的天體沒有條件成為一個黑洞。

1噸質量的黑洞,根據計算,其史瓦西半徑只約有7.4x10^-25米大小,比一個電子還要小10個數量級。

有人或許會說1噸重1釐米直徑黑洞只是個假設,但這個假設還是黑洞嗎?既然不存在這樣的黑洞,叫人怎麼用科學方法回答呢?

如果真有一個史瓦西半徑為1釐米的黑洞,那就是一個地球質量級的黑洞,這樣的黑洞靠近地球,肯定是地球的災難。

這種黑洞是不會很快蒸發的,只會慢慢吞噬地球物質,隨著黑洞質量的增大,吞噬速度也相應增快。

但這個時間不會很短,人類還會有足夠的時間逃離。

黑洞吞噬物質的速度是根據黑洞質量的大小決定的。科學家認為,一個恆星級的黑洞要吞噬掉太陽這麼大的恆星,需要幾百萬年甚至更長的時間。

所以如果真有地球質量級的黑洞靠近地球,因為地球與這個黑洞質量相當,在引力作用下會相互圍繞著旋轉,慢慢靠近,然後開始慢慢撕碎地球表面物質,細嚼慢咽的開始吞噬地球,真正吞掉地球或許也要幾百萬年甚至更久。

因此人類及其子孫只要不在這個黑洞附近,還是可以苟延殘喘的,可以經過幾代人努力,發展科技逃離地球,以避免滅亡的命運。

就是這樣,歡迎討論。

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題,所發文章均屬原創,請尊重作者版權,謝謝關注支持與合作。

相關焦點

  • 如果一個一立方釐米的黑洞接近地球,會發生什麼?如何看待黑洞?
    黑洞是質量很大,撕碎地球等行星輕而易舉,但是太陽也可以啊,地球無限靠近太陽一樣被撕碎,因為他質量大,但是一個質量小於地球太多的黑洞並一定能吞噬地球,相對論裡質量即能量,宇宙中都是大質量天體吞噬小質量天體,真要有這種小黑洞也只能相互吞併,最後融合!
  • 如果將地球比作直徑為1釐米的玻璃球,宇宙其他天體會有多大?
    引言:在古人看來,地球應該是宇宙中最大的天體。隨著人類的視野逐漸開闊,古人逐漸意識到地球之外還有更加龐大的星球,很多星球的尺寸甚至大到無法想像。那麼如果將地球比作直徑為一釐米的玻璃球,那麼其他天體有多大呢?如果問這麼一個問題,宇宙中最快的速度是什麼,相信很多朋友會答光速。
  • 形象比喻:地球縮小成一個小彈珠,太陽有多大,最大天體有多大?
    許多人總想形象了解一下天體大小比例,如常有人問,如果地球縮小到一個硬幣大小,太陽有多大,其他天體又會有多大呢?我們今天就分層次來討論一下。地球是一個很小很小的星球。一定要把地球縮小到一枚硬幣大,同比例太陽是多少呢?這要看這枚硬幣是什麼硬幣,如果按照人民幣1元硬幣來看,第一版1元硬幣為3cm直徑,第二版開始為2.5cm直徑,按照第二版2.5釐米計算,乘以109倍,就是272.5cm,也就是說,如果半徑6371km的地球縮小成直徑只有2.5cm的球,那么半徑69.6萬千米的太陽同比例縮小,就成為272.5cm的一個球。
  • 黑洞到底有多可怕?一個1立方釐米的黑洞能吞掉地球嗎?
    那麼問題就來了,如果有一個很小的黑洞,它是不是就沒有那麼可怕了呢?為了方便討論,我們不妨將其具體化為:一個1立方釐米的黑洞能吞掉地球嗎?當它接近地球時,會發生什麼?
  • 如果一個直徑1mm的黑洞出現地球上,將會怎樣?
    任何有質量的物體,都存在一個臨界半徑特徵值,只要它的半徑小於這個值,就會無限坍縮成一個奇點,這個無比緻密的奇點,即所謂的黑洞。黑洞是一個緻密的天體,它的體積無限小,密度無限大,在廣義相對論中,它代表時空的無限扭曲!
  • 假設地球的大小是1公分,那麼宇宙中最大的星體有多大?
    我們都知道地球相對於宇宙而言,簡直就是一顆沙子,但是它們的差距到底有多大,我們很難以想像,所以今天我們就將所有星體都進行簡化,就可以知道我們的差距到底有多大了。假設地球的直徑是1釐米,也就相當於我們玩的玻璃球一樣大小,而離我們最近的月亮的直徑就是0.27釐米,水星,火星,金星,天王星,海王星、土星、木星的大小依次為9.5px,13.25px,22.5px,100px,95px,235px,275px,其中土星跟木星的大小跟足球的大小差不多。
  • 地球在靠近黑洞?距超大質量黑洞比以前近2000光年,每秒快7公裡
    多數星系中心都有一個超大質量黑洞,銀河系也不例外。銀河系中心的超大質量黑洞名為人馬座A*(Sagittarius A*),質量約為太陽的410萬倍,約每11分鐘自轉一圈。根據國際天文學聯合會於1985年公布的數據,地球距離人馬座A*黑洞約27700光年。
  • 黑洞與太陽相遇,地球會發生什麼?
    對我們有影響的黑洞為星際黑洞,這種黑洞稍微離太陽系近一光年左右,會導致內外圍行星軌道的改變;如果直穿太陽系,那事情會非常糟糕。其高質量引力,連朱庇特這樣的巨星都不能避免被吞入。 提示:地球的結局並不理想…… 進入的黑洞只有從行星上吸取物質來獲取發光的吸積盤才可見。
  • 地球速度比想像中更快,更靠近銀河系的黑洞
    根據日本的天文學家VERA對星系的一項新調查顯示,地球移動的速度比想像中更快,離銀河系中心的超大質量黑洞更近。但是不用擔心,我們的星球是安全的!
  • 地球比我們想像的離超大質量黑洞更近
    由日本國家天文臺繪製的一幅銀河系新地圖顯示,地球螺旋運動的速度更快,距離銀河系中心超大質量黑洞的距離比之前認為的要近2000光年。1985年,國際天文聯合會宣布,地球距離這個名為人馬座A*的黑洞有27,700光年。
  • 銀河系現巨型黑洞,距離地球最近的黑洞,會把地球吞噬嗎?
    天文學家早就提出,在銀河系中央一個名叫人馬座 A 的區域可能盤踞著一個巨大的黑洞,但一直沒有直接的觀測證據支持這一假設。美國科學家最近報告說,他們在這一區域邊緣觀測到了一次 X 射線爆發,從而首次為銀河系中心黑洞的存在提供了強有力的證據。科學家推算出,這個黑洞質量超過 260 萬個太陽的質量,直徑約 1.5 億公裡。
  • 中等質量黑洞 黑洞這個開掛的超能力是如何練就的?
    500名研究人員參與的引力波探測研究顯示,約70億年前,質量分別為太陽的66倍和85倍的兩個黑洞,在發生激烈碰撞後,形成了一個新的中等質量黑洞。這也是人類迄今探測到的 中等質量黑洞。 中等質量黑洞   原標題: 中等質量黑洞 黑洞這個開掛的超能力是如何練就的?
  • 黑洞是什麼東西組成的 黑洞照片怎麼拍的難度多大?
    【黑洞是什麼東西組成的 黑洞照片怎麼拍的難度多大?】北京時間4月10日21點,全球六地(比利時布魯塞爾、智利聖地牙哥、中國上海和臺北、日本東京、美國華盛頓)將以英語、西班牙語、漢語和日語四種語言,通過協調召開全球新聞發布會,事件視界望遠鏡(EHT)將宣布一項與超大質量黑洞照片有關的重大成果。
  • 黑洞離地球有多遠,會不會吞噬地球?科學家的回答讓人害怕
    黑洞是宇宙中最為神秘的天體,它的引力極強,以至於光都無法逃脫。它的質量極大,可以撕碎任何物體,同時還有它的重量,可以將時空扭彎曲!這麼強的天體,未來它是否會吞噬地球呢? 黑洞的「殺傷範圍」是非常非常有限的,嚴格意義上來說只有物體進入黑洞視界範圍內,才會從宇宙中消失,如果我們的太陽坍塌成黑洞,那麼太陽系其他行星並不會改變軌道而被黑洞吞噬,因為「
  • 1994年的彗木相撞事件,如果是發生在地球上會有什麼後果?
    6500萬年前,一顆直徑為10公裡長的小行星撞擊地球,導致地球第一代生物霸主從地球上消失,給人留下無盡的遺憾,因為恐龍在滅亡之前已經在地球上生活了1.6億年之久,歷史如此悠久的一種生物竟然被一顆小小的隕石給毀滅了,讓人惋惜的時候也引人深思,作為地球上的第二代生物霸主,人類一直在思考這樣一個問題
  • 人類發現首個中等質量黑洞
    黑洞:吞噬一切 只要你靠近 說到黑洞,很多人會第一時間想起電影《星際穿越》。為了拯救人類,男主角義無反顧衝入那一團漆黑,最終掉落至接近奇點的五維空間,實現時空旅行。 既神秘又遙遠,卻很可能保有人類起源秘密的黑洞究竟是什麼?
  • 地球離太陽這麼遠,若是靠近10釐米會發生什麼?聽聽專家怎麼說
    從小我們就知道,月亮圍著地球轉,地球圍著太陽轉,這句話幾乎都被我們當成歌來唱了,在太陽系中,太陽對地球的作用舉重若輕,沒有了太陽,地球也將不復存在,這是毫無疑問的,長久以來,地球和太陽就一直保持著某種平衡的關係。
  • 人類發現首個中等質量黑洞宇宙終結者還是締造者?
    這項由超過1500名研究人員參與的引力波探測研究顯示,約70億年前,質量分別為太陽66倍和85倍的兩個黑洞,在發生激烈碰撞後,形成了一個新的中等質量黑洞。這也是人類迄今探測到的首個中等質量黑洞。中等質量黑洞介於恆星級黑洞和超大質量黑洞之間,質量為太陽的100到1000倍。此次探測到的中等質量黑洞其質量是太陽的142倍。
  • 中子星引力也很大,黑洞吞噬中子星,是1口吃掉,還是撕碎吃掉
    宇宙中應該只有第4種黑洞是真實存在的,前三種黑洞都是理想化的。為了簡化計算,科普文章裡面一般用第1種黑洞來計算黑洞的半徑,被稱為施瓦西半徑。假如一個黑洞高速的旋轉,那麼它的質量分布就會從一個點變成一個環,這就是所謂的奇環。
  • 如果有一個黑洞在太陽的周圍,地球和太陽系有被摧毀的風險嗎?
    已故物理學家霍金,生前曾從量子力學的角度指出,黑洞會隨著時間流逝而失去質量,換句話就是說,黑洞是有壽命的。 霍金認為,量子力學的「真空不空」,發生在黑洞視界附近的話,正粒子和負反粒子在誕生瞬間,就會有一個(大概率是負反粒子)被黑洞吞噬,而正粒子的逃逸從外界來看,就好像黑洞向外發出了輻射,這種輻射就是霍金輻射。 霍金輻射作為一種能量釋放過程,會源源不斷的偷走黑洞的質量,漫長的時間過後,黑洞本身就蒸發殆盡了。