假設在實驗室製造出一個微型黑洞,並沒有有效的方法約束黑洞,那麼,之後會發生什麼?
黑洞會像石子一樣掉進水裡,沉入到地心,然後把整個地球吞掉嗎,或者什麼也不會發生,呆在地心。
請大家發揮想像科學地描述下黑洞的運動和變化過程。
題主純屬好奇。
黑洞是一個很有意思的東西
- 黑洞基於引力,而引力是一個正反饋系統
也就是說,假設有一個黑洞在地球附近,它能夠吸引地球上的一些物質(比如說大氣層),那麼它的質量要變大,於是吸引力更強,……,一直下去,直到把它能吸引到的東西全都吞進去
而我們之所以還能活下來,說明有些黑洞停止增長了,那是因為黑洞把周圍的東西全都吸光了以後,沒有進一步增加質量的可能,而這也導致了它無法進一步吸引稍微遠一點的物質
- 霍金又證明了,黑洞是會蒸發的,而且相對而言,越小的黑洞,蒸發得越快
同樣的效應也出現了:假如有一個黑洞開始蒸發,它質量會變小,那麼它蒸發就會加快,於是質量更小,……,最後就消失了
- 所以結論就是,看這個黑洞一開始產生出來的時候是大還是小,大的話有可能把地球吸光(注意不能影響太陽,因為在太陽看來,在地球這個位置上,是現在這樣一個固體球,還是一個同樣質量的黑洞,是沒有區別的),小的話就蒸發殆盡
這是我一個多月前做的一個估算,考慮黑洞以愛丁頓吸積(不考慮暗物質的情況下,基本可以看成是黑洞吸積速率的上限了)加上霍金輻射之後,史瓦西黑洞的質量隨時間的關係
式中M下面有下標的那個符號表示太陽質量,大概在10的30次方千克的數量級。可以看到,實驗室產生的黑洞,吸積速率和霍金輻射的速率相比,小到了可以忽略不計的地步。所以捨去第一項之後,就可以解得這個方程的解,並估算出來微型黑洞的壽命了
也就是說,微型黑洞會在非常短的時間內蒸發光。
①現代科技能把粒子加到的速度仍然太小(萬億電子伏特),每天到達地球的宇宙射線的能量能比它高一萬億倍(億億億電子伏特),而想達到這個水平至少還要40-50年。
②現代加速器不能將粒子加到普朗克質量但是因為微觀尺度上維度變高引力和距離的關係改變(變化快於距離-2次方),所以TeV就夠了。事實上LHC每天都在造黑洞,但是這些黑洞造出來(因為太小)瞬間蒸發,不會有任何影響。謝邀,這個問題我回答過,鏈接 如果我在地球上把一個體育課用的鉛球壓縮到其史瓦西半徑以內,會發生什麼? - 俞景一的回答
內容如下:
首先,鉛球變成微觀尺度的黑洞。
因為沒法抓住或支撐它,黑洞會以自由落體向地心墜落,同時因為慣性從地球另一邊穿出。考慮到地球本身帶有的自轉,墜落過程划出的是一道複雜的弧線。這個過程會不斷重複。
因為黑洞的尺度極小,所以吞噬物質的速度極慢,最初一段時間對地球的影響會忽略不計,但隨著時間流逝,黑洞尺寸和吞噬速度不斷增加,地球內部支撐結構會因此改變,會因此產生大量地震現象且不斷加劇,地表人類文明會在這一階段毀滅。
隨著質量增大,黑洞來回擺動的幅度會越來越小,最終停留在地心,地球很快就會被黑洞全部吞噬,然後黑洞取代地球在公轉軌道上旋轉。
幸運的是,月亮在此過程中不受影響,可以供人類生存
很快就蒸發掉了,然後,就沒有然後了
由於 霍金輻射 瞬間就蒸發了,不過蒸發功率有點爆表,幾乎一瞬間黑洞質量全變成輻射,比核武器厲害多了(論沒有反物質的情況下如何達到反物質武器的效果)
那要看黑洞多大了。
假如這個黑洞比較小,只有5g的話,問題就簡單了,它將因霍金輻射在10^-23秒內蒸發掉,5g質量也將轉化成450太焦耳能量以霍金輻射的形式釋放出來,形象一點說就是&>(胖子+小男孩)*3,功率的話就是450太焦耳除以10^-23秒等於4.5*10^37,反正最後結果很大就是了,事後肯定找不到實驗室了。
假如這個黑洞比較大,能穩定存在的話,這個問題就複雜了。反正能穩定存在的黑洞質量肯定非常大,100萬噸的黑洞壽命只有10年,也就是說還不如一條狗,所以我們假設這個黑洞和地球等重,其實也就是1個硬幣大么大。。。
1、它當然會沖向地心,但路徑不會是自由落體,因為這個黑洞能穩定存在說明它的質量比較大(先不管是從哪裡搞到這麼多物料製造這個黑洞的),加速度肯定不能用當地的G,要考慮萬有引力,而且不僅要考慮它和地球之間的萬有引力,還要考慮它和月球之間的萬有引力,另外地球的質量也不是均勻分布的,所以它的路徑會很複雜,但最終,它將穩定在地心,如果它還沒把地球啃光,並且剩餘的殼體不會在黑洞引力的作用下塌掉的話。
2、月球的軌道也許肯定會有變化。
3、倖存者將看到更多流星,被比較大的流星滅絕的可能性也會提高,意外險條款中可能會出現被隕石砸的相關內容。
4、如果你在黑洞出現之前按G=9.8做了題的話,這時你會發現全錯了,但是多數建築不會因為這個原因出問題,因為它們很可能早就因為地震塌掉了233
5、那麼製造黑洞的實驗室會怎麼樣呢?你說它已經塌掉了?不會,這是製造黑洞的實驗室,怎麼可能就這麼塌掉呢?!實驗室會在塌掉之前被潮汐力撕碎然後被吸入黑洞。為什麼會忽然想到小蜘蛛會把母親吃掉?
6、實驗室原址將變成通往地心的入口,根據但丁和凡爾納的描寫,該實驗室可能位於耶路撒冷或冰島,不管入口在哪裡,不建議大家去探險—這和地心的黑洞的名字是不是叫盧奇菲羅沒有關係—,別去就是了。
7、黑洞在地心會持續放出霍金輻射,在輻射的影響下,也許真的會有超級英雄產生?當然是比較窮的那種。
8、如果黑洞質量比較小的話,地球殼也許會被燒紅了也不一定,然後太陽系就有兩個發光天體了。
9、還有一種可能就是霍金輻射放出的能量從實驗室原址噴出來,推動地球離開了太陽系,咦,看到這裡是不是忽然想到了什麼?流浪地球有沒有!
好吧,下面是見證奇蹟的時可,本文第6條以前的某些內容取自以下視頻:
如果一枚硬幣大小的黑洞出現在你面前會怎樣(字幕有個地方翻譯錯了)
再更一個黑洞壽命的近似計算方法吧
我以前還考慮過讓黑洞帶電荷懸浮在一個真空帶電的瓶子里作為工藝品出售,不過看來安全的黑洞都會很快蒸發
接下去就要知道 它能不能吃進肚子
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