驚心動魄21分鐘!如果地球變成一個黑洞,地球上會發生什麼?

天空之城 2020/10/17 檢舉 我要评论

今年諾貝爾物理學家頒給了彭羅斯,黑洞算是被正式承認存在了。如果某一天地球從地心開始變成一個黑洞,地球上會發生什麼,人們還能活多久?一位名叫伊森·西格爾(Ethan Siegel)的天體物理學家對此進行了計算和分析,發現雖然所有人都會遭遇不幸,但聊以[自.慰]的是,每個人都還可以活21分鐘——如果你沒有被嚇壞的話。

不管是什麼原因,如果地球從地心開始變成一個黑洞,地球上的所有物質都會開始墜向地心,並不斷加速,就像完全失重,自由落體一樣。

在這個過程中,地心質點處將出現一個奇點,周圍形成一個黑洞視界並不斷擴大。不過所謂的擴大其實很不明顯,因為到最後地球完全變成黑洞,其視界直徑也只有1.75釐米,不注意根本看不出來。

落向地心的物質密度會越來越大,不斷穿過視界墜入奇點,大約在21分鐘,黑洞就會完全形成,這和一些人認為的地球將先被撕碎,形成一個吸積盤再慢慢吃掉可能有些不同。不過不管了,我們今天的主要任務,是看地球成為黑洞後,人類還能活多久,以及人類墜入黑洞時會有什麼體驗。

由於所有物質都會墜向地心,所以地球中心開始出現黑洞後,你第一個感覺就是身體突然一輕,瞬間失去了重量,跟著地皮一起,以9.8米/秒的加速度開始自由落體,真正驚心動魄的最後旅程也就此開始。

你從空中跳下,這次沒有空氣阻力來減緩你降落的速度了,即使經驗最為豐富的跳傘運動員也不行,即使你把身體橫過來完全張開手腳也不行,即使你匆忙間抓了一把降落傘、一身翼裝服也不行,因為周圍的所有東西,包括空氣都在以9.8米/秒的加速度下墜,地球上所有物質都在自由落體,速度越來越快,沒有任何東西可以讓你借力——左腳踩右腳向上跳不行,拎著頭髮往上提也不行。

當你墜落到地球的一半,即半徑3187公里處,你的速度將達到11公里/秒,大約是第二宇宙速度,也就是飛行器脫離地球引力需要達到的速度。這其實只是一個巧合,如果這時候你能乘坐火箭一直超過這個速度向外沖,或許還可以倖存下來。當然你最好的機會是在黑洞剛開始形成,你即將開始墜落的時候,如果你能達到這個速度,就可以逃離黑洞,或許到月球上安家是個不錯的選擇,因為地球變成黑洞對月球不會有什麼影響。

墜落到距地心10%,即637公里的位置,你的速度將達到34公里/秒,你的處境已經相當不妙了,現在似乎還沒有火箭能把飛行器直接加速到這個速度。

墜落到離地心1%,即64公里的地方,你的速度將達到112公里/秒,你肯定已無力回天,只剩下最後不到半秒的時間,只能安心地墜向黑洞,寄希望於裡面是五維時空,你可以像《星際穿越》的庫珀一樣借此回到地球。

這時候作用於你頭上和腳下,將你向上拉和向下扯的潮汐力已達到了50公斤,你會被拉扯得很不舒服。但這種不舒服只是一瞬間,因為馬上你就會感覺劇烈到的疼痛——在離地心25公里的地方,你的脊椎就會被完全扯斷,一節一節完全分開,你的關節也會互相分離,以後的事情就不是你能體驗的了,因為你已昏迷過去了。

墜落到距地心1公里的時候,你的速度將達到895公里/秒,離穿過視界還有一毫秒時間,但你已永遠也無法體驗那種感覺了,構成你身體的細胞甚至分子原子都將被完全撕裂,你整個的人都會完全霧化,然後越過視界,飛向奇點——距離0.8釐米。

整個過程時間約21分鐘,但你並不孤單,地球上所有人都會和你經歷相同的過程,只是時間上有一點點的不同。沒有任何人能夠倖存,這個很好理解,把75億人裝入一個直徑1.75釐米的小球,能夠活下來才是奇了怪了。

然而聰明的你可能很快就會回過神來,假如有一個很大的黑洞呢,比如視界達到幾百萬甚至幾千萬公里的超大品質黑洞,不就可以裝下75億人了嗎,能不能活下來呢?

這種黑洞被稱為生命友好型的溫柔黑洞,即使你墜落到了視界處,作用於你頭頂和腳底的潮汐力也沒什麼區別,所以不會把人撕裂,理論上你是可以囫圇安全地穿過視界的。當然,沒有人有過這種體驗,而且視界後就是完全不可見的世界,所以誰也不知道那裡會發生什麼,最好還是不要去體驗為好。

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