如果有一個一立方釐米的黑洞靠近地球,會發生什麼?

2021-01-19 宇宙探索

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如果一個一立方釐米的黑洞接近地球,會發生什麼?

首先我們來了解一下1立方釐米黑洞有多大。

黑洞本身實質在奇點,而奇點是沒有體積的,或者說無限小體積的。這裡說1立方釐米只能理解為黑洞的史瓦西半徑球形體積,根據球體積公式V=4/3πr^3計算,1cm^3體積的黑洞,史瓦西半徑約為0.62cm,我們地球的史瓦西半徑約9毫米,因此這個黑洞比地球質量要小。

那麼這樣一個黑洞質量有多大呢?這就要根據史瓦西半徑公式來計算了。史瓦西半徑計算公式為:R=2GM/c^2。這裡R為史瓦西半徑值,G為引力常量,M為天體質量,c為光速。代入0.62cm史瓦西半徑計算,這個黑洞質量約為4.18x10^24kg,約地球質量的70%,約相當火星質量6倍,比金星質量略小一些。

但這麼小的黑洞,在宇宙中還沒有發現。

理論上認為,在宇宙大爆炸時,會產生很多原初黑洞,很小很小,但迄今沒有發現。而現在發現的黑洞,都是大質量恆星爆發後形成的,形成這些黑洞的原恆星一般要在40倍太陽質量以上,或者中子星達到了奧本海默極限,也就是約3個左右的太陽質量,才會坍縮成一個黑洞。

因此現在發現宇宙黑洞最小的也在3倍太陽質量以上。

黑洞的極端性質。

除了極小質量黑洞(原子質量級別)會瞬間蒸發以外,稍大點的黑洞都是餵不飽的,是宇宙食物鏈的頂端。因此一般來說,只有黑洞吃掉恆星,恆星是不可能吃掉黑洞的。哪怕恆星質量比黑洞大很多,如r136a1,質量是太陽的約300倍,但如果遇到一個3倍太陽質量的黑洞,也只能被吃掉。

這是因為黑洞的引力極端,在史瓦西半徑以內,其時空曲率是無限大。什麼是無限大,就是無法形容有多大。所謂曲率就是時空扭曲,而引力就是時空扭曲的表現,在時空無限極端扭曲的情況下,引力變得無窮大,因此黑洞視界內連光速也無法逃逸。這樣人們就無法看到黑洞,只能在史瓦西半徑臨界處,通過黑洞吸積盤能量迸發看到,這個地方叫黑洞視界。

黑洞引力同樣遵循萬有引力定律。

世界上一切物體,包括各種天體,都遵循萬有引力定律,就是引力大小與相互作用物體質量的乘積成正比,與距離平方成反比。就是說,質量越大,引力就越大,但隨著距離拉大,引力就會呈指數級衰減。而距離不是指表面距離,而是指質心到質心之間的距離。

萬有引力定律表達式為:F=GMm/r^2。這裡的F表示引力值,G為引力常量,M和m為相互影響的兩個物體質量,r為物體質心之間的距離。

因此同等質量的黑洞與恆星或任何其他天體引力都是一樣的,所不同的就是黑洞視界表面距離質心很近很近,而恆星表面距離質心很遠,根據引力大小與距離平方成反比的性質,黑洞表現出來的引力就非常極端。

比如r136a1,雖然其質量是太陽的300倍,但其半徑為30~40個太陽半徑。太陽半徑為69.6萬千米,r136a1就差不多在半徑在2088~2784萬千米左右。而如果太陽變成了黑洞,視界表面距離質心就只有約3000米了,r136a1恆星變成黑洞,表面距離質心就只有90千米了,這時,在它們視界以內,引力就是無限的了,在靠近黑洞視界處引力也很極端。這就是任何恆星都無法抵禦黑洞引力而被吞噬的原因。

黑洞一旦靠近其他天體,巨大的引潮力可以撕碎一切。

何謂引潮力?就是由於物體具有體積,但引力源靠近時,不同部位受到的引力作用是不同的,這樣就會導致物體受到引力不平衡而扭曲。月球雖然沒有地球大,而且還距離地球平均38.4萬千米,但其引潮力對地球產生著巨大影響,如漲潮落潮,板塊運動,大氣環流等等。

一個體積約1cm^3的黑洞雖然很小,但質量已經接近金星,而月球質量只是金星的1/57,且靠近了地球,因此對地球的引潮力作用就完全不是月球可比了,它對地球將形成潮汐瓦解作用。而潮汐瓦解正是黑洞吞噬天體的基本過程。

所謂潮汐瓦解就是在黑洞強大引潮力作用下,極端扭曲天體,將天體一點點撕碎,然後吸食這些被撕碎的碎片。有人形容當一個人接近黑洞時,如果是腳部朝著黑洞,引力對於人的腳部和頭部差距巨大,因此會把人像拉扯牛皮糖一樣,拉得很長很長,腳部已經細如髮絲,而頭部還完好無損。想一想此人看到自己被拉扯成100千米的身子像藕絲糖一樣捲曲在黑洞吸積盤的樣子,會是一幅怎樣驚恐的表情?

當然這只是形容,實際上,潮汐力和黑洞吸積盤巨大的角動量會把任何物體扯得粉碎,在超高速旋轉中粉碎成基本粒子,迸發出熾熱的超高溫光芒,以及X射線等高能射線。

釐米級黑洞靠近地球撕碎地球過程。

根據引力定律,這個史瓦西半徑0.62cm的黑洞,相當於金星與地球接近時的引力。如果真是金星靠近地球的話,在距離地球8189公裡時到達洛希極限,金星就會被地球引潮力所撕碎而解體。

但這個黑洞的靠近,當然不會解體,被解體的只能是地球。當黑洞距離地球約5000千米時,相當於地球與金星相撞的威力,地球將翻江倒海,板塊崩潰,全球性地質災難爆發,地球所有物種已經萬劫不復。

隨著黑洞與地球的引力拉扯作用,黑洞日益靠近地球,兩個天體相互圍繞著著一個質心旋轉,黑洞的引潮力對地球形成全面潮汐瓦解,靠近黑洞的地球表面輪番被撕碎掀起,成為黑洞超高速旋轉超高溫熾熱吸積盤,發出耀眼的光芒和高能射線,以摧毀一切之勢蠶食地球。

在這種環境下,生物全部毀滅,地球很快變成一個翻天覆地的死球。這個黑洞慢慢的享用戰利品。黑洞吃東西並不很快,越小的黑洞吃得越慢,像這種釐米級黑洞,要真正把地球吞掉,需要億萬年。享用完地球後,黑洞質量變成1.7個地球大,史瓦西半徑成為1.52cm。

這個黑洞在太陽系最終結果。

釐米級黑洞吃完地球後,在地球軌道已經有一個地球質量1.7倍的黑洞,這個黑洞的引力擾動將嚴重影響其他行星運行,尤其是金星和火星的運行軌跡,太陽系行星運行開始發生紊亂。導致的結果可能有兩種:

一種是這個黑洞正好在混亂中渾水摸魚,隨著一個個星球靠近,繼續慢慢享用饕餮大餐,最終吞噬了包括太陽在內的整個太陽系。這樣,這顆黑洞最終長大到了史瓦西半徑3000米。不過這個時間需要很久很久,或許數百億年後還沒有完成。當然,隨著黑洞變大,吞噬的速度會漸漸加快。

第二種情況就是,這顆黑洞在地球軌道經過與幾大行星之間的軌道共振後,運行關係被重新排列,最終穩定下來,從此成為太陽系裡一個新成員。也就是說在重新排列組合後的太陽系,地球軌道沒有了可見星球,替代地球的是一顆1.7倍地球質量看不見的黑洞。這顆黑洞依然圍繞著太陽公轉,一直到太陽系滅亡。

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  • 如果有一立方釐米的黑洞靠近地球,看看會發生什麼?
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  • 如果一個一立方釐米的黑洞接近地球,會發生什麼?
    其實從嚴格意義上來講的話,一立方釐米這樣小的黑洞是不可能存在的,當然如果你執意要假設這樣一個黑洞的存在,那麼很有可能發生的情況就是地球被吞噬。事實上,無論黑洞的體積有多大,只要它能接近地球,它就可以將地球吞噬,黑洞吞噬物體不是看物體的個頭有多大,只要是體積不比它大的黑洞,它都可以照吃不誤,地球可以被它吞掉,就連是太陽系都可以被吞噬。一立方釐米的黑洞,其史瓦西半徑只有0.6cm,而如果把地球這麼大質量的一個物體縮成黑洞的話,那麼它的史瓦西半徑只有不過0.9cm。
  • 如果一個一立方釐米的黑洞接近地球,會有什麼後果?
    如果您不支持太初黑洞的話,這個一立方釐米的黑洞是不存在的,因為恆星型黑洞至少要大於3.2倍太陽質量的恆星內核才能坍縮而成,而新生的恆星型黑洞質量為太陽的3.8倍,那麼我們來簡單計算下,這個最小的黑洞史瓦希半徑是多少?
  • 如果一個一立方釐米的黑洞接近地球,地球會怎麼樣?
    天文學上還預言,在138億年前的宇宙大爆炸中,有可能形成一些小型黑洞,叫做太初黑洞,不過目前還未發現過太初黑洞存在的證據。一立方釐米的黑洞,史瓦西半徑為0.62釐米,對應質量為4.2*10^24千克,是地球質量的70%(地球對應的史瓦西半徑約0.9釐米)。
  • 一個1立方釐米大小的黑洞接近地球會怎樣?
    有多接近呢?根據計算,一個1立方釐米的黑洞的半徑大約是0.62釐米。釐米,也就是說,這個黑洞的半徑是地球的三分之二,而又根據史瓦西半徑公式,史瓦西半徑與質量成正比,因此也就是說這個黑洞是地球質量的三分之二。
  • 如果有一立方釐米的中子星在地球上,會發生什麼?
    認為你是要假設一立方釐米的中子星在地球上吧,這裡試著解答一下。
  • 網友問:一個1立方釐米的黑洞,接近地球的話會怎樣?
    以史瓦西半徑作為黑洞的半徑,地球的史瓦西半徑為9毫米;那麼一立方釐米的黑洞,對應的史瓦西半徑(球)為6毫米,質量比地球小30%,會瞬間把地球吞噬掉。假如6毫米半徑的黑洞接近地球時,會發生如下情況:(1)黑洞到達月球軌道時,地球就受到黑洞引力的嚴重影響,火山爆發、地震不斷;此時的黑洞,可以看做一個70%地球質量的天體在接近地球;(2)黑洞繼續靠近地球時,地球的完整結構被破壞
  • 如果把一立方釐米中子星放在地球上,地球會不會被穿透?
    在宇宙中,有許許多多恐怖的天體。其中,中子星可以算是這些天體中的佼佼者。它們的主要特點就是:質量特別大,密度特別大。要知道在宇宙中是「質量為王」的世界,質量會影響到一個天體的宿命。像黑洞這樣的天體,如果它靠近了某些其他的天體,就會把其他的天體撕碎,然後吃掉。
  • 一立方釐米大小的中子星物質遇到地球會發生什麼?
    大質量恆星演化到生命後期,會經歷超新星爆炸,內核會形成緻密天體包括中子星和黑洞,實際上還有一種假想中的夸克星。中子星是什麼概念哪?就是在自身的巨大引力塌陷作用下,電子已經不那麼「自由」了,因為讓它自由的空間急劇縮小,電子甚至被壓進了原子核內,和帶正電的質子結合變成了中子,因此無論是什麼物質,最終的結果就是一堆密密麻麻的中子,因此說中子星的密度實際上就是原子核的密度,大約可以達到每立方釐米1-10億噸。按照這樣的密度,如果把地球壓縮成一顆中子星,那麼它最後的直徑僅僅20米左右。
  • 如果把1立方釐米中子星物質放到地球上,會發生什麼?
    當然,我相信有一些人腦海的畫面應該是這下面這樣的:也可能是下面這樣的:不過,這兩種情況應該都是直接把中子星或者黑洞拿過來,或者扔到地球上的情況,而不是只拿1立方釐米的中子星的情況。而超大質量的恆星可以通過強大的引力,使得內核溫度一度達到40億度左右,然後高能的光子會穿入鐵原子核的裡面,把鐵原子核擊碎。這時候就會有大量的質子和中子被釋放出來,質子遇到電子後會生成中子。但是由於引力實在太大,所以所有的物質都會在引力作用下快速地發生坍縮,這時候恆星的恆星就會變成一個中子,(當然也可能會成為一個黑洞),同時,會引發超新星爆炸。
  • 當一個1立方釐米的黑洞接近地球時,會對地球造成什麼影響呢?
    在4月10日,科學家們成功的發現了宇宙中黑洞的存在,這也成功的驗證了愛因斯坦、霍金等科學家們的預言,不得不說這又是科學家們發現宇宙奧秘的又一大成果,所以也讓我們人類第一次親眼看到了黑洞的真面目,網友們調侃說,看著有點像甜甜圈。
  • 如果把一立方釐米中子星質量放在地球上,地球會不會被穿透?
    在宇宙中,有許許多多恐怖的天體。其中,中子星可以算是這些天體中的佼佼者。它們的主要特點就是:質量特別大,密度特別大。要知道在宇宙中是「質量為王」的世界,質量會影響到一個天體的宿命。像黑洞這樣的天體,如果它靠近了某些其他的天體,就會把其他的天體撕碎,然後吃掉。
  • 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?
    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。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?
  • 1立方釐米的白矮星、中子星和黑洞物質拿到地球上,都會發生什麼
    比如白矮星,中子星或者黑洞等,這可就不得了了,不僅是它們的質量非常大,它們在地球上的變化,還會造成災難,甚至都有可能將地球吞噬掉。可能有的朋友會說,這麼重的物質,掉到地上肯定會砸一個洞吧!如果白矮星物質狀態不變的話,的確會這樣!想一想,將一噸的重量放到一立方釐米的面積上,極高的壓強肯定會把相對鬆軟的地面炸出一個洞來,不過要是真能將一立方釐米的白矮星物質轉移到地球上,卻不僅僅是砸出一個洞那麼簡單。
  • 假如一個直徑一釐米、質量一噸的黑洞靠近地球會怎麼樣?
    按照題主的說法,這個物體是形成不了黑洞的(直徑以及質量都不夠格),只不過是一個高密度小球,對地球沒有影響。我們先來看看題主給出的條件:直徑一釐米、質量一噸。首先對於黑洞體積,以史瓦西黑洞為例,我們將事件視界的範圍以內稱為黑洞,而這個範圍的半徑就等於史瓦西半徑,而史瓦西半徑的計算公式如下圖圖中G為引力常數、M是黑洞質量、c是光速我們先來看「直徑一釐米」(即史瓦西半徑0.5釐米)代入公式,求出與其對應的黑洞質量
  • 如果中子星上一塊1立方釐米的物質放到地球上,會發生什麼情況?
    中子星是一類威力僅次於黑洞的天體,它們是大質量恆星完成主序期使命之後形成的,它的前身也和其它大多數恆星一樣,依靠著內部的核聚變源源不斷地向四周釋放光和熱,在此過程中積累由氫到鐵眾多元素。由於其巨大的引力,凡是靠近它的天體,都會被撕裂或者引爆,而如果我們從中子星上挖1立方釐米的物質放到地球上,會產生什麼樣的後果呢?
  • 一立方釐米的中子星軟著陸到地球上,會發生什麼?
    恆星發生核聚變演化到生命的後期會變成白矮星、中子星和黑洞,至於最終的結果是什麼要看恆星的質量大小。這三類天體都屬於緻密星,簡單來說就是密度大。黑洞這種特殊的天體自不必說,已經達到了特殊的狀態。中子星的密度比黑洞稍小,一立方釐米至少可以達到幾億噸,但是這種特殊的物質結構需要有足夠的壓力才能維持,單獨出來的中子星碎片並不能維持下去。這樣大質量小體積的碎片掉落在地球之上,會產生兩方面的作用,首先來說這個碎片在和地球之間的引力作用下會被加速,最終在地球上,甚至會穿過地球最終停到地球的中心,這樣地球很可能就分崩離析了。
  • 一釐米的黑洞來到我們地球身邊時,會發生什麼?
    今天小編要帶大家了解的是:一釐米的黑洞來到我們地球身邊時,會發生什麼?宇宙的浩瀚是我們人類所想像不到的,目前來說,仍然沒有找到宇宙的邊界,或許說一周就沒有邊界也說不定。在宇宙當中存在著無數的天體,不乏有很多非常神秘的天體,不得不提的就是黑洞了。
  • 如果地球上有一個直徑一釐米的黑洞, 會導致地球的毀滅嗎?
    如果地球上有一個直徑一釐米的黑洞,會導致地球的毀滅嗎? 在現代,如果提到黑洞,都是用來形容一樣東西的無邊無際,比如形容一個人的腦洞,就會說,像黑洞一樣難以填平,這也說明了黑洞在我們普通人的印象中,是一種無法填充的東西,那麼黑洞到底是一個什麼樣的東西呢?
  • 如果可以從中子星上取下一立方釐米的物質,放到地球上會怎麼樣?
    中子星是這個宇宙中威力和影響力僅次於黑洞的特殊天體,它以其巨大的質量、很強的引力特別是高緻密度聞名於世。如果我們有能力將一立方釐米的中子星物質,取出來然後快速地放到地球上,會出現什麼樣的狀態呢?在中子星的內部,由於之前原子與原子之間、原子核內部空間都已經被嚴重的壓縮了,所以中子星的密度極高,可以達到每立方釐米10^11千克-10^12千克級別,也就是說如果挖出來一勺中子星,其重量會達到幾億噸甚至幾十億噸。正因為中子星的密度極大,因此中子星的體積較小,通常情況下直徑只有40-50公裡。