八大行星,数百个卫星,数十万颗小行星,以及若干亿颗彗星组成的奥尔特云,共同组成了我们现在看到的太阳系
现阶段的太阳系无疑是非常稳定的,但如果有一颗黑洞进入太阳系,那太阳系内会发生怎样的变化呢?
首先来了解什么是黑洞,第一次世界大战期间,德国天文学家卡尔.史瓦西,根据爱因斯坦的引力场方程,得出了一个结论,那就是“当大量物质聚集于时空一点,该时空区域就会变成一个引力深井”,这个特殊时空区域的引力,会强大到让每秒三十万公里的光都无法逃逸,约翰.惠勒后来将这种特殊的时空结构,命名为黑洞
想知道引力极其强大的黑洞,来到太阳系会造成什么影响,我们得分几种情况来讨论。
如果靠近太阳系的黑洞,是一个类似银河系中心区域人马座a*那样,数百万太阳质量的超级黑洞的话,太阳系将面临很多麻烦。
因为这种超大质量黑洞的周围,往往会有许多小行星以及彗星绕其旋转,这些“宇宙碎片”将在黑洞抵达太阳系前,撞上太阳系八大行星,也就是说如果来的是一个超大质量黑洞,那么人类脚下的地球,在见到黑洞前就会被摧毁。
如果来到太阳系的,是一个几十倍太阳系质量的恒星级黑洞
那么它在抵近奥尔特云时,奥尔特云内的若干亿颗彗星就会受到它的引力影响,而撞击太阳系内的行星们,当恒星级黑洞正式进入太阳系,抵达冥王星附近时,地球就会被黑洞引力拉出宜居带,由此带来的气温骤降,将给人类带来很大的挑战
随着黑洞的继续前进,太阳系内的气体行星们,开始被黑洞吞噬,在此过程中,太阳系引力格局将进一步被打乱。
当黑洞来到地球附近时,地壳将会裂开,史无前例的巨大地震和火山喷发,以及全球性的海啸,将彻底“荡平”人类世界,最终让地球变成几十亿年前刚诞生时的模样,一个光秃秃的赤红色岩石星球。
除了被黑洞格式化外,地球其实还有一种可能,那就是被黑洞的引力“弹出太阳系”,成为一颗流浪行星。
除了几十倍太阳质量的恒星级黑洞外,人类世界的超级对撞机,也有可能生成微型黑洞
欧洲大型强子对撞机第一次运行前,就有物理学家表示过类似担忧,因为一旦对撞机撞出了黑洞,地球就将遭受灭顶之灾,届时地球上的所有物质,都会被撕碎吞噬。
从超大质量黑洞,到恒星级黑洞,再到可能存在的对撞机黑洞,这天质量天差地别,但物理性质相同的奇特天体,似乎无坚不摧,无往而不利,但事实真的是这样吗?
已故物理学家霍金,生前曾从量子力学的角度指出,黑洞会随着时间流逝而失去质量,换句话就是说,黑洞是有寿命的。
霍金认为,量子力学的“真空不空”,发生在黑洞视界附近的话,正粒子和负反粒子在诞生瞬间,就会有一个(大概率是负反粒子)被黑洞吞噬,而正粒子的逃逸从外界来看,就好像黑洞向外发出了辐射,这种辐射就是霍金辐射。
霍金辐射作为一种能量释放过程,会源源不断的偷走黑洞的质量,漫长的时间过后,黑洞本身就蒸发殆尽了。
虽然目前没有任何证据证明霍金辐射与黑洞蒸发的正确性,但物理学界已经普遍接受了这一理论,而且根据霍金辐射,对撞机内产生的微型黑洞,会在诞生瞬间就蒸发掉,根本来不及吞噬地球物质。
真正能吞噬物质的,只有天然存在于宇宙中的黑洞,但它们的寿命也是有限的。
一个太阳质量的黑洞,需要10的67次方年才能被霍金辐射带走全部质量,而这个时间长度,远远超过了宇宙的年龄,因此物理学家普遍认为,现为止宇宙中没有任何一个天然黑洞,被霍金辐射带走全部质量过。
有关霍金辐射与黑洞蒸发,其实还有一个知识点
那就是黑洞蒸发,是有前提条件的,这个条件就是“黑洞周围没有任何物质,可供黑洞吞噬”,也就是说,黑洞周围必须没有恒星,否则黑洞从恒星中吞噬的物质,要远远多于自身被霍金辐射带走的物质。
只有停止吸收其他天体质量的黑洞,才有可能死亡,否则黑洞就会在宇宙中永生。