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惊心动魄21分钟!如果地球变成一个黑洞,地球上会发生什么?

2020-10-17新闻4

惊心动魄21分钟!如果地球变成一个黑洞,地球上会发生什么?

今年诺贝尔物理学家颁给了彭罗斯,黑洞算是被正式承认存在了。如果某一天地球从地心开始变成一个黑洞,地球上会发生什么,人们还能活多久?一位名叫伊森·西格尔(Ethan Siegel)的天体物理学家对此进行了计算和分析,发现虽然所有人都会遭遇不幸,但聊以自慰的是,每个人都还可以活21分钟——如果你没有被吓死的话。

不管是什么原因,如果地球从地心开始变成一个黑洞,地球上的所有物质都会开始坠向地心,并不断加速,就像完全失重,自由落体一样。

惊心动魄21分钟!如果地球变成一个黑洞,地球上会发生什么?

在这个过程中,地心质点处将出现一个奇点,周围形成一个黑洞视界并不断扩大。不过所谓的扩大其实很不明显,因为到最后地球完全变成黑洞,其视界直径也只有1.75厘米,不注意根本看不出来。

落向地心的物质密度会越来越大,不断穿过视界坠入奇点,大约在21分钟,黑洞就会完全形成,这和一些人认为的地球将先被撕碎,形成一个吸积盘再慢慢吃掉可能有些不同。不过不管了,我们今天的主要任务,是看地球成为黑洞后,人类还能活多久,以及人类坠入黑洞时会有什么体验。

惊心动魄21分钟!如果地球变成一个黑洞,地球上会发生什么?

由于所有物质都会坠向地心,所以地球中心开始出现黑洞后,你第一个感觉就是身体突然一轻,瞬间失去了重量,跟着地皮一起,以9.8米/秒的加速度开始自由落体,真正惊心动魄的最后旅程也就此开始。

只是不像你从空中跳下,这次没有空气阻力来减缓你降落的速度了,即使经验最为丰富的跳伞运动员也不行,即使你把身体横过来完全张开手脚也不行,即使你匆忙间抓了一把降落伞、一身翼装服也不行,因为周围的所有东西,包括空气都在以9.8米/秒的加速度下坠,地球上所有物质都在自由落体,速度越来越快,没有任何东西可以让你借力——左脚踩右脚向上跳不行,拎着头发往上提也不行。

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当你坠落到地球的一半,即半径3187公里处,你的速度将达到11公里/秒,大约是第二宇宙速度,也就是飞行器脱离地球引力需要达到的速度。这其实只是一个巧合,如果这时候你能乘坐火箭一直超过这个速度向外冲,或许还可以幸存下来。当然你最好的机会是在黑洞刚开始形成,你即将开始坠落的时候,如果你能达到这个速度,就可以逃离黑洞,或许到月球上安家是个不错的选择,因为地球变成黑洞对月球不会有什么影响。

坠落到距地心10%,即637公里的位置,你的速度将达到34公里/秒,你的处境已经相当不妙了,现在似乎还没有火箭能把飞行器直接加速到这个速度。

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坠落到离地心1%,即64公里的地方,你的速度将达到112公里/秒,你肯定已无力回天,只剩下最后不到半秒的时间,只能安心地坠向黑洞,寄希望于里面是五维时空,你可以像《星际穿越》的库珀一样借此回到地球。

这时候作用于你头上和脚下,将你向上拉和向下扯的潮汐力已达到了50公斤,你会被拉扯得很不舒服。但这种不舒服只是一瞬间,因为马上你就会感觉剧烈到的疼痛——在离地心25公里的地方,你的脊椎就会被完全扯断,一节一节完全分开,你的关节也会互相分离,以后的事情就不是你能体验的了,因为你已昏迷过去了。

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坠落到距地心1公里的时候,你的速度将达到895公里/秒,离穿过视界还有一毫秒时间,但你已永远也无法体验那种感觉了,构成你身体的细胞甚至分子原子都将被完全撕裂,你整个的人都会完全雾化,然后越过视界,飞向奇点——距离0.8厘米。

整个过程时间约21分钟,但你并不孤单,地球上所有人都会和你经历相同的过程,只是时间上有一点点的不同。没有任何人能够幸存,这个很好理解,把75亿人装入一个直径1.75厘米的小球,能够活下来才是奇了怪了。

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然而聪明的你可能很快就会回过神来,假如有一个很大的黑洞呢,比如视界达到几百万甚至几千万公里的超大质量黑洞,不就可以装下75亿人了吗,能不能活下来呢?

这种黑洞被称为生命友好型的温柔黑洞,即使你坠落到了视界处,作用于你头顶和脚底的潮汐力也没什么区别,所以不会把人撕裂,理论上你是可以囫囵安全地穿过视界的。当然,没有人有过这种体验,而且视界后就是完全不可见的世界,所以谁也不知道那里会发生什么,最好还是不要去体验为好。

#科学#黑洞

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