黑洞是不是那个终将吞噬你我的怪兽?
2022-04-25陈霂涵
陈霂涵
目前人类已发现了很多种天体,对我而言,最奇怪的莫过于黑洞了。绝大多数天体都是先被观测到,再被确定种种物理特性的,但黑洞却是先在“纸上”发现的。1915 年,德国天文学家史瓦西得到了爱因斯坦场方程第一个精确解,理论上证明了宇宙中可能有一种神奇的天体存在。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为黑洞。在黑洞这个概念诞生100 多年后,人类才利用射电望远镜拍到黑洞的照片,它的真实模样终于展现在世人眼前。
和我们印象中其他令人无限神往的天体不同,黑洞在大众的印象里经常跟“可怕”这个词联系到一起。假如你不小心离黑洞太近,那就糟糕了,就算驾驶着能达到光速的超级宇宙飞船也无法逃离。一旦被吸入,只能朝着黑洞的中心——奇点做加速运动,并在强大的引力场作用下不断被拉伸。有科学家认为,我们将像一根面条一样被无限拉长,身体也会被撕开。最终,组成身体的物质会被挤压到黑洞中心那无限致密的奇点上。
这些想象让我们对黑洞望而生畏,黑洞甚至成了各种科幻电影中的常客。掉进黑洞视界的引力深渊虽然可怕,但是这个引力深渊的范围其实是有限的。2020 年最新发现的、位于HR 6819 恒星系统内的黑洞,距离我们的太阳系约有1011 光年。人们惊奇地发现,它不但没有撕碎周围的物质,甚至还和两颗恒星互相绕转。换言之,只要我们与黑洞保持一个“安全距离”,就可以安全生活。
一些人还认为太阳会变成黑洞,那样我们就是在地球上原地不动也将被吸入,无处可逃。常言道“天有不测风云”,宇宙之内什么事情都有可能发生,万一太阳真的变为黑洞怎么办?其实大家大可不必担心。原因有二:第一,太阳的质量太小。只有质量足够大的恒星死后才有可能变成黑洞,以太阳的质量,它最终只能变成一颗白矮星。第二,质量不变则引力不变。即便真的发生“奇迹”,太阳变成了黑洞,根据万有引力定律,太阳只要质量不变,它产生的引力场也不会发生变化,所以即便太阳真的变成黑洞,太阳系其他行星的运行轨道依然照旧。但身处地球上的我们会在大约8 分钟后,发现太阳一下子熄灭了,地球会变成一个“大冰块儿”,所有的生物也会随之灭绝。
黑洞不光无法吞噬我们,而且根据著名的黑洞以及宇宙学研究专家史蒂芬·霍金教授的说法,黑洞可能正在慢慢“蒸發”,甚至最终消失。当然,有着巨大质量基础的黑洞可能需要很长时间才会消失,而这个“很长时间”对我们人类来说则接近“永恒”。
诚然,黑洞虽然是一种极端的天体,很可能将来依然会在很多科幻作品中被描写成宇宙中能吞噬一切、最可怕的“黑暗深渊”,但宇宙中现有的黑洞都离我们异常遥远,因此不论是观测黑洞还是研究其他天体,都不会影响到我们平静的生活。我们完全可以脚踏大地、仰望星空,用先进的知识来填充我们的未来,从而破除对未知的迷茫和恐惧。