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如果把你变成一个黑洞,你会有多大?

最近,黑洞这种天体大火了一把,天文学罕见地在全世界范围内掀起了一股科学热潮。

黑洞这个天体,也让人们充满了兴趣和好奇心,它的各种特性,也被人们津津乐道。比如说,它有超强的引力,可以让宇宙中最快的光都无法逃逸。因此,它也没法直接观测,让人们更是对它充满了好奇。

由于黑洞不断地吞噬天体,它的质量会不断增加。根据万有引力定律我们可以知道,一个物体对另外一个物体的引力,取决于它的质量和二者之间的范围。也就是说,一个物体离黑洞越近,受到黑洞的引力就越大。如果距离固定,黑洞本身的质量越大,引力也就越大。

简单来说,一个黑洞能吸收距离它多远的光线,取决于它本身有多少质量。它的质量越大,它就能够吸收越远的光线。用我们来看,它的“漆黑”的区域就越大。

这个范围,被称作视界范围。它的半径,叫做视界半径。由于这个半径是由于天文学家史瓦西计算出来的,因此又被称作史瓦西半径。

实际上,一个黑洞的史瓦西半径很容易计算,其根本还是在于计算一个天体的逃逸速度。一个天体的逃逸速度v等于万有引力常数乘以天体质量的2倍除以逃逸者与天体的距离再开根号。这里,如果把v设定为光速,就可以根据黑洞的质量计算出光能够恰好逃逸的临界点,这也就是视界范围的边界。

换句话说,天体的史瓦西半径等于万有引力常数乘以天体质量乘以二再除以光速的平方。

以银河系中心的黑洞人马座A*为例,它的质量是太阳的400万倍。太阳的质量,是2000亿亿亿吨,由此可知人马座A*的质量,然后可以计算得出,它的史瓦西半径大约是780万公里。

史瓦西半径原本是被用来描述黑洞的引力范围的,不过,在后来,人们开始脑洞大开,用来设想其他天体变成黑洞的时候,可以控制多大的范围。

如果我们的太阳变成了一个黑洞,它会有多大的史瓦西半径呢?

答案可能让你觉得惊讶,只有3000米。也就是说,如果太阳变成黑洞,它只能吸收方圆3000米以内的光线。

如果把我们的地球变成黑洞,那就更可怜了,史瓦西半径只有9毫米——没办法,我们的地球实在是太渺小了。

还有人以喜马拉雅山脉为假设做了计算,发现这个世界上最巍峨的山脉,如果浓缩成黑洞,史瓦西半径仅仅有1纳米那么大点。

那么,你是否好奇:如果一个人变成黑洞的话,会有多大的视界范围呢?

按照一个人60公斤为例,通过公式计算可以发现,这个结果小的可怜,仅仅有10^-26米的史瓦西半径。

这是个什么概念呢?要知道,原子的核外电子的直径还有9x10^-17米,是一个人的史瓦西半径的1亿倍!

有人会问:研究这么小的黑洞有什么意义?宇宙中难道有这么小的黑洞?

负责任地告诉你:很多科学家都相信,宇宙中有一种叫做微型黑洞或者原初黑洞的黑洞,远比上面说的黑洞还要小,它们的史瓦西半径甚至可能只有普朗克长度,也就是1.6x10^-35米。

这些黑洞究竟是否存在、有什么性质、对宇宙有什么影响,目前尚不得而知。它们或许隐藏在太阳系,只是太过渺小,难以观测。

不论是黑洞还是宇宙,都远比我们想象的还要更加神秘。只有搞清楚它们,才能冲出太阳系,走向宇宙边界。

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