地球上如果出现黑洞

鸡公煲2022-07-13  3

黑洞的存在是否意味着人类和地球终有一天会死于黑洞之手?

●现在没必要担心这种事情。从现在起50亿年后。因为人类在地球上,而地球在太阳系(太阳系没有黑洞),太阳系属于浩瀚的星系(星系中央有一个超大质量黑洞,质量约为太阳的400万倍),星系在无尽的宇宙中。

●太阳的寿命是天文学家根据太阳的辐射能推算出来的,估计还有50亿年。太阳燃尽后,不要让黑洞吸引地球。地球和地球上的一切都会有意识地死亡。

●黑洞到底是如何形成的?什么是黑洞?事实上,法国物理学家拉普拉斯在几个世纪前就预言了黑洞,他的依据是牛顿的万有引力理论。我们知道我们可以感受到自己在地球上的重量,也就是地球的引力。要想逃离地球,就必须以所谓的第二宇宙速度,也就是每秒十几公里的速度,逃离地球的引力。速度和重力之间有关系。速度越大,可以克服的重力就越大。同样,如果你想逃离太阳表面,你必须有更快的速度。那么,要想从地球上逃离太阳系,就必须达到第三宇宙速度。如果引力越来越大,逃逸速度会越来越快,最后可能会达到光速,因为光是世界上最快的东西,速度是每秒30万公里。只有达到光速,才能克服这个巨大的引力,逃离。

●如果这种引力强到连光速都逃不掉,那么这个世界上就永远不会有一个物体能像拉普拉斯想象的那样,从黑洞和万有引力中逃脱:一个天体的质量增加到一定程度,就再也逃不掉了。

●然而,这并不意味着当它的质量达到一定程度时,它就会成为黑洞。比如银河系,质量很大。它的重量是太阳的几千亿甚至几千亿倍,还含有更重的暗物质。然而,银河系不是黑洞,因为它太大了,无法形成黑洞。这是为什么呢?因为光满足质量和引力的条件是不够的,还要满足大小的条件。尺寸小,引力就大。我们知道牛顿万有引力定律,它既包含质量条件,也包含大小条件。万有引力的大小与大小的平方成反比。我们可以通过计算知道黑洞在什么条件下可以形成。

●比如太阳不是黑洞。它的表面温度高达6000摄氏度,所以我们自然无法在太阳上生存。我们假设忽略这个温度。即便如此,人们也很难生活在太阳之上,因为太阳的引力太大了。到了那里,我们人类会觉得沉重到连腰都弯不起来。太阳的质量是地球的几十万倍。如果我们把太阳的大小压缩到直径3公里左右,那么太阳表面的引力就会强大到连光都逃不掉,黑洞就形成了。美国激光干涉引力波LIGO团队探测到两个黑洞结合辐射引力波。这些引力波的形成需要两个条件:一是质量足够巨大,二是黑洞相对较小。只有足够小的黑洞才能拥有强大的引力,产生强大的引力波。

●在宇宙中,通常有十几个太阳质量的黑洞。为什么会这样呢?这里又要说黑洞是怎么形成的了。黑洞是如何形成的?最初,有一颗非常大的恒星,通常有二十个太阳那么重。最后,它燃烧了,抛出了许多物质,但总有一部分不能被喷射出来。这部分物质在引力的作用下不断变小,小到十几公里,二十公里,三十公里。结果就形成了黑洞,于是宇宙中大量存在恒星质量的黑洞。LIGO团队一起探测到了两个黑洞。当然,单个黑洞更多,但单个黑洞本身并不辐射引力波,因此LIGO团队无法以探测引力波的方式直接看到黑洞。

知足上海2019年10月14日

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