八大行星,數(shù)百個衛(wèi)星,數(shù)十萬顆小行星,以及若干億顆彗星組成的奧爾特云,共同組成了我們現(xiàn)在看到的太陽系 現(xiàn)階段的太陽系無疑是非常穩(wěn)定的,但如果有一顆黑洞進入太陽系,那太陽系內(nèi)會發(fā)生怎樣的變化呢? 首先來了解什么是黑洞 第一次世界大戰(zhàn)期間,德國天文學(xué)家卡爾.史瓦西,根據(jù)愛因斯坦的引力場方程,得出了一個結(jié)論,那就是“當(dāng)大量物質(zhì)聚集于時空一點,該時空區(qū)域就會變成一個引力深井”,這個特殊時空區(qū)域的引力,會強大到讓每秒三十萬公里的光都無法逃逸,約翰.惠勒后來將這種特殊的時空結(jié)構(gòu),命名為黑洞 想知道引力極其強大的黑洞,來到太陽系會造成什么影響,我們得分幾種情況來討論。 如果靠近太陽系的黑洞,是一個類似銀河系中心區(qū)域人馬座a*那樣,數(shù)百萬太陽質(zhì)量的超級黑洞的話,太陽系將面臨很多麻煩。 因為這種超大質(zhì)量黑洞的周圍,往往會有許多小行星以及彗星繞其旋轉(zhuǎn),這些“宇宙碎片”將在黑洞抵達太陽系前,撞上太陽系八大行星,也就是說如果來的是一個超大質(zhì)量黑洞,那么人類腳下的地球,在見到黑洞前就會被摧毀。 如果來到太陽系的,是一個幾十倍太陽系質(zhì)量的恒星級黑洞 那么它在抵近奧爾特云時,奧爾特云內(nèi)的若干億顆彗星就會受到它的引力影響,而撞擊太陽系內(nèi)的行星們,當(dāng)恒星級黑洞正式進入太陽系,抵達冥王星附近時,地球就會被黑洞引力拉出宜居帶,由此帶來的氣溫驟降,將給人類帶來很大的挑戰(zhàn) 隨著黑洞的繼續(xù)前進,太陽系內(nèi)的氣體行星們,開始被黑洞吞噬,在此過程中,太陽系引力格局將進一步被打亂。 當(dāng)黑洞來到地球附近時,地殼將會裂開,史無前例的巨大地震和火山噴發(fā),以及全球性的海嘯,將徹底“蕩平”人類世界,最終讓地球變成幾十億年前剛誕生時的模樣,一個光禿禿的赤紅色巖石星球。 除了被黑洞格式化外,地球其實還有一種可能,那就是被黑洞的引力“彈出太陽系”,成為一顆流浪行星。 除了幾十倍太陽質(zhì)量的恒星級黑洞外,人類世界的超級對撞機,也有可能生成微型黑洞 歐洲大型強子對撞機第一次運行前,就有物理學(xué)家表示過類似擔(dān)憂,因為一旦對撞機撞出了黑洞,地球就將遭受滅頂之災(zāi),屆時地球上的所有物質(zhì),都會被撕碎吞噬。 從超大質(zhì)量黑洞,到恒星級黑洞,再到可能存在的對撞機黑洞,這天質(zhì)量天差地別,但物理性質(zhì)相同的奇特天體,似乎無堅不摧,無往而不利,但事實真的是這樣嗎? 已故物理學(xué)家霍金,生前曾從量子力學(xué)的角度指出,黑洞會隨著時間流逝而失去質(zhì)量,換句話就是說,黑洞是有壽命的。 霍金認為,量子力學(xué)的“真空不空”,發(fā)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(fā)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(zhì)量,漫長的時間過后,黑洞本身就蒸發(fā)殆盡了。 雖然目前沒有任何證據(jù)證明霍金輻射與黑洞蒸發(fā)的正確性,但物理學(xué)界已經(jīng)普遍接受了這一理論,而且根據(jù)霍金輻射,對撞機內(nèi)產(chǎn)生的微型黑洞,會在誕生瞬間就蒸發(fā)掉,根本來不及吞噬地球物質(zhì)。 真正能吞噬物質(zhì)的,只有天然存在于宇宙中的黑洞,但它們的壽命也是有限的。 一個太陽質(zhì)量的黑洞,需要10的67次方年才能被霍金輻射帶走全部質(zhì)量,而這個時間長度,遠遠超過了宇宙的年齡,因此物理學(xué)家普遍認為,現(xiàn)為止宇宙中沒有任何一個天然黑洞,被霍金輻射帶走全部質(zhì)量過。 有關(guān)霍金輻射與黑洞蒸發(fā),其實還有一個知識點 那就是黑洞蒸發(fā),是有前提條件的,這個條件就是“黑洞周圍沒有任何物質(zhì),可供黑洞吞噬”,也就是說,黑洞周圍必須沒有恒星,否則黑洞從恒星中吞噬的物質(zhì),要遠遠多于自身被霍金輻射帶走的物質(zhì)。 只有停止吸收其他天體質(zhì)量的黑洞,才有可能死亡,否則黑洞就會在宇宙中永生。 |
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