一个1立方厘米的黑洞接近地球会怎样?

阪东秀人


问题的表述不够详细,以什么样的速度接近呢?有多接近呢?

根据计算,一个1立方厘米的黑洞的半径大约是0.62厘米。

我们取整0.6厘米吧,根据资料地球质量的史瓦西半径大约是0.9厘米,也就是说,这个黑洞的半径是地球的三分之二,而又根据史瓦西半径公式,史瓦西半径与质量成正比,因此也就是说这个黑洞是地球质量的三分之二。



根据资料,月球的质量是地球的八十一分之一,也就是说这个1立方厘米的黑洞的质量是月球的54倍。_(:D)∠)_

如果它到达月球轨道范围,地球上肯定就引发海啸了。。。。根据重力公式,重力与质量成正比,与半径平方成反比。

我们以地球半径6400公里计算,根据公式计算得到当该黑洞距离地表大约5225公里时,忽略地球自转,它对地表物体的引力就会等于地球引力,地表的物体就会处在失重状态。也就是地表的人会飞起来。当它继续靠近,它的引力就会超过地球引力最终把地球撕裂成为它的吸积盘。

当然这里还没有考虑该黑洞自身的速度。如果它速度足够快,超过彼此相遇时的逃逸速度,那么两者最终会擦肩而过,也许会引发地球一场海啸和山崩地裂,但至少不会被黑洞撕碎吃掉。_(:D)∠)_还是可喜可贺的ಥ_ಥ


星宇飘零2099


那得看它是如何接近的。接近的速度和角度,决定了地球是被它吞噬还是幸存下来。但即便地球能幸存,我们也肯定会完蛋。

其实有一个伪永动机的科幻概念,就是在太空中搞一个绕地球运转的微型黑洞,然后,我们只需要往这黑洞里扔东西进去,就能收获大量能量。但是体积一立方厘米的黑洞(按史瓦西半径算)的质量有点大,不适合这个用途。不妨让我们硬核一点,来真的算算,这样的一个黑洞到底质量有多大。

图示:冥王星和喀戎组成双矮行星系统,冥王星-卡戎系统的质心,落在两个天体之外的宇宙空间中,因此严格说,喀戎并没有真的绕着冥王星公转,这是因为两者的质量差异不是太大,就会造成这种情况。而一个1立方厘米的黑洞(按史瓦西半径算)的质量已经相当大了。


黑洞质量

体积一立方厘米,那么半径就等于:0.62035厘米

那么将其代入史瓦西半径公式,计算出质量为:4.19155*10^24千克

用月亮作为标准,那么这个黑洞的质量为几个月亮呢?

月亮的质量为7.36*10^22千克,这就是说这个黑洞的质量相当于100个月球。

如果用地球的质量为标准(5.972*10^24千克),这个黑洞的质量大约为0.7个地球的质量。

如果这个黑洞用非常慢的速度,并且角度合适,当它从遥远的太空靠近地球时,忽略太阳系中所有其他行星卫星,那么黑洞和地球之间是有可能形成双方互相绕转的轨道。

黑洞的引力场和地球的引力场彼此相互作用,也许最终地球和黑洞之间能形成一个彼此绕转的体系。因为它和地球质量相似,只是略小,所以它难以成为地球的标准卫星。让我们看看冥王星和它的卫星喀戎的例子。但即便是这样的结果,对于现在地球上的所有生命来说都已经是灭顶之灾,因为引力引发的巨大潮汐,以及地质活动的剧烈增加,巨型火山、地震爆发将成为家常便饭,因为真要形成这样的绕转体系,就需要一个刹车机制,而这个机制中释放出来的能量,将引发地球地质条件发生剧烈变化。

这让我想起,二叠纪生物大灭绝,距今大约2.51亿年。这次大灭绝事件,差点将第七复杂生命一网打尽,据估计当时地球上高达七成的陆生脊椎动物,以及近乎96%的海洋中的生物消失,甚至连昆虫都受到重创,要知道此后的大灭绝中昆虫家族基本都安然无恙,但这次大灭绝非常不同,二叠纪大灭绝时,昆虫家族同样遭受重创,共计57%的科和83%的属彻底消失。这次灭绝事件,花了数百万年事件,才被修复,地球又变成了生命的乐园。而其发生原因,至今不是很明朗,包括小行星撞击、超级火山爆发等猜想。而如果一个大质量天体从地球“旁边”飞过,大概就能产生这样的效果。

唯一能毁灭黑洞的是霍金辐射,任何行星和恒星,一旦落入黑洞范围中,那么它们都只会让黑洞越长越大

图示:2008年6月,费米伽马太空望远镜,观察到疑似霍金辐射的现象。

但是,在黑洞质量不增长的情况下,一个质量为10^12千克的黑洞,也需要上百亿年时间才能蒸发殆尽,黑洞质量越大寿命就越长。而霍金辐射是唯一已知,会让黑洞消失的可能物理机制。不过,许多物理学家并不接受霍金辐射,他们认为黑洞这种怪兽天体,将真正永恒的存在下去。

图示:一颗围绕银河系中心超大质量黑洞(400万太阳质量)公转的恒星,它每16年绕黑洞运行一周。

图示:在银河系中心有一小群恒星在围绕银河系中心黑洞高速运动。这些恒星就是残存的幸运者,没有被黑洞直接吞噬。



三思逍遥


一立方厘米的黑洞看上去像个玻璃弹珠差不多,如果这么小的一个东西靠近地球的话,结果很吓人,因为它会把地球吃掉的。

可能有的朋友不相信会这样,然而根据现有的理论推测就是这样的,黑洞不管你的个头有多大,只要你不是比它大的黑洞,它就照吃不误,不要说地球,就是太阳也会被它吃掉。



一立方厘米黑洞的质量实际上和地球的质量差不多了,因为把地球这么大质量的物体变成一个黑洞的话,它的史瓦西半径不过0.9厘米,也就是说它会成为一个看上去直径大约1.8厘米的小黑球,因此一立方厘米黑洞的质量比地球小不多少,如果把这个小黑洞放到地球表面的话,那么它会迅速的吸取地球上的物质,很快将地球变成自己的吸积盘,不用多长时间,整个地球也就消失于这个小黑球里面了,再看看这个小黑球,直径也只是变大到了4厘米左右。


即便把这个小黑洞放到太阳的表面也一样,它会迅速钻到太阳里面开始大量吸取物质,最终会把整个太阳都吸进肚子里,因为黑洞从来不惧怕物质太多,在超过太阳质量30倍的大质量恒星发生超新星爆发的时刻,实际上它的核心就是产生了一个小黑洞,这个小黑洞迅速吸取了恒星中的绝大部分物质,成为一颗恒星级黑洞。


不过宇宙中到底有没有或者允不允许存在一立方厘米大小的黑洞,目前还并无定论,已发现的质量最小的黑洞是恒星级黑洞,它们的质量至少相当于太阳的三倍,而星系中心的大质量黑洞通常都在太阳质量的几十万倍以上。


科普大世界


根据史瓦西半径公式:

r=2GM/c^2

对于一个体积为1立方厘米的黑洞(事件视界所围成的空间),它的史瓦西半径为0.62厘米,质量为4.177×10^24千克,相当于地球质量的70%。

有答主认为这么小的黑洞会瞬间蒸发,但其实这是错误的。根据霍金辐射原理推导出的黑洞寿命公式:

由此可以计算出体积为1立方厘米的黑洞所拥有的寿命达到了6.13×10^57秒,即1.94×10^50年,这要比目前宇宙的年龄长得多。因此,这个黑洞并不会因为霍金辐射而瞬间蒸发,它可以存在非常久的时间。

这么小的黑洞无法从大质量恒星坍缩中形成,因为由恒星形成的黑洞所拥有的质量至少为太阳3倍。但在宇宙最初时刻,由于密度波动可能会产生一些质量很小的原初黑洞。

如果这种黑洞靠近地球,这会给地球带来毁灭性的灾难。对于质量很小的黑洞,它们会产生超强的潮汐作用。只要地球足够接近黑洞的事件视界,黑洞对地球产生的不均匀引力作用足以扯碎地球。最终,黑洞会逐渐吞掉地球碎片,使其质量和视界变得更大一些。


火星一号


这个题意非常含糊,一个立方厘米的黑洞是什么意思?要知道黑洞的体积并不代表黑洞的实体,只是一个空间。

黑洞是一种特殊的天体,实际上黑洞里的情况并不被人类所认知,现存的理论全部在黑洞里失效,这是因为理论上黑洞中心只是一个奇点,一个无限致密无限小无限曲率的奇点。

这个奇点没有体积,也就是说黑洞的实体是没有体积的。人们观测到的黑洞只是有一个空空如也的空间,一旦进入这个空间,连光线都无法逃逸。

这是因为在黑洞中心的奇点作用下,产生了一个事件视界,也就是史瓦西半径,在这个半径范围内就是黑洞引力的一统天下,任何物体进入这个视界,都将化为乌有。

黑洞实体-就是那个奇点变成了什么东西,科学界无法解释,就像大爆炸的奇点一样,不是我们这个时空的东西。

物质浓缩到极点化为乌有就变成了超时空的东西,人类就无法解释了。

有的科学家认为奇点里面是一种叫量子真空的东西,这个东西悬乎得很,极小极小的玩意能够容纳极大极大的能量。这种假设无法验证。

所以黑洞的质量除了中心奇点,所谓史瓦西半径的空空如也天区什么也没有,当物质坠入这个空间后,就会快速向奇点坠落,最终在奇点中变成最简单的东西,不管进去的是什么物质,其所带的原有信息都会消失。

现在明白了把?黑洞根本切割不出一块一立方厘米的玩意出来。

我们现在看到的黑洞都是大质量天体死亡时发生超新星大爆炸后,抛弃外围物质,中心致密物质坍缩形成的黑洞。

一个约30个太阳质量的恒星死亡才有可能坍缩成黑洞,一个8倍以上太阳质量的恒星,死亡后一般只能形成一个中子星。中子星的质量超出奥本海默-沃尔可夫极限就会继续坍缩成黑洞。

黑洞开始不会很大,形成之后不断吸积周围天体物质,甚至出现蛇吞象的场景,一个小的黑洞会拉扯吞下一颗巨大的恒星。

这样黑洞就会越来越大,我们银河系中心“人马座A”黑洞的质量,就有400万倍太阳质量。宇宙中目前发现的最大黑洞叫SDSS J140821.67+025733.2,其质量是太阳的180亿倍。

这个宇宙小黑洞只有太初黑洞,就是宇宙大爆炸之初才会有一些很小的黑洞,但这只是一种理论存在,迄今为止,人类还没有观测到这种实体。

如果地球这么大质量的黑洞,它的史瓦西半径只有8.86毫米,太阳这样大质量的黑洞就会有2.952公里的史瓦西半径。

其计算公式为:

如果题主的意思是地球这么小的黑洞接近地球会怎么样,那时空通讯告诉你,当然会慢慢吃掉地球。

如果真有约1个立方厘米体积的黑洞视界,即史瓦西半径的黑洞,请大家记住,这个黑洞绝不是这么大的黑洞实体,而是黑洞的影响范围。

即使这么小的黑洞中心实体还是一个没有体积的奇点,一立方厘米只是其引力影响的范围。

这个黑洞只要靠近地球,必须完全靠近地球,这个史瓦西半径直接靠在地球上,才会对地球物质产生吸积作用。越小的黑洞吸积越慢,因此这种1厘米的小黑洞吸积开始会很慢,随着吸进质量的不断增加,吸积会逐渐增快。

这种黑洞不但会吸积地球,如果靠近了太阳还会吸积太阳,最终通过吃掉三四个太阳,变成一个真正达到质量要求的黑洞。因为人类直至目前为止,发现质量最小的黑洞大约有3.8倍太阳质量。

不过这么小的黑洞要吃掉太阳可能要很长的时间,越小的黑洞吸积就相对越慢。

理论上人工制造的微型黑洞可以在大型对撞机里形成,但由于黑洞太小太小,绝大多数还没有吸积之前就魂飞魄散了(蒸发了)。

科学家预测,这种微型黑洞即使能够吸积,吸收1个质子需要100个小时,吸收100个质子需要1年,而吸收1毫克物质就要天荒地老了,宇宙毁灭也还没有吸收完。

所以许多人担忧人工制造黑洞会毁灭地球和人类,完全没有必要。

而这种微小的黑洞,包括史瓦西半径半厘米到1厘米的黑洞,至今从来没有被发现过。

时空通讯观点,欢迎点评讨论。


时空通讯



对于这个问题我们可以从两个方面来考虑。首先让我们来看一下,如果这样大小的黑洞真实存在,那么当它接近地球的时候会发生什么情况。为了理解这个问题,让我们先看一下如果我们的地球被压缩成一个黑洞,那么大小将会有多大呢?简单的估算之后,将会发现,我们地球如果从现在的半径6400公里被压缩到0.9厘米的时候,可以变成一个黑洞。那么对应的体积大约是3立方厘米。也就是说一个1立方厘米的黑洞,到时所包含的质量将是我们地球质量的三分之一。当它靠近我们地球的时候,我们地球明显会感觉到它的引力效应,比如会对地球上的涨潮落潮等现象产生比较大的影响。如果它与地球发生碰撞,因为非常的致密,所以地球无事物可以承受,地球会被慢慢的蚕食掉,那么这个黑洞的质量将会逐渐变大。


那么另外一个就是这样大小的黑洞能否产生。尽管这样的黑洞不能通过恒星演化的方式产生,然而还是有可能在宇宙早期产生,我们把这类黑洞称之为原初黑洞,它们的质量可以分布在一个很广的范围之内,有可能比地球的质量还要小。


总而言之,当这样的黑洞靠近地球的时候,会对地球产生比较强的引力效应。


黑洞来客


答:以史瓦西半径作为黑洞的半径,地球的史瓦西半径为9毫米;那么一立方厘米的黑洞,对应的史瓦西半径(球)为6毫米,质量比地球小30%,会瞬间把地球吞噬掉。


假如6毫米半径的黑洞接近地球时,会发生如下情况:

(1)黑洞到达月球轨道时,地球就受到黑洞引力的严重影响,火山爆发、地震不断;此时的黑洞,可以看做一个70%地球质量的天体在接近地球;

(2)黑洞继续靠近地球时,地球的完整结构被破坏,地壳开始解体;

(3)在黑洞距离地球1万公里时,开始有地球物质被黑洞吸走;

(4)继续接近地球时,地球整体结构将解体,大量地球物质被黑洞吸走;

(5)然后两者相互靠近,整个地球被黑洞吞噬,形成一个更大质量的黑洞;


黑洞是宇宙间最极端的天体,在黑洞周围的引力场非常强,黑洞有一个体积无穷小的奇点,一切进入黑洞的物质都将塌缩到奇点。

在黑洞周围存在一个光也无法逃离的区域,该区域的边缘叫做“黑洞视界”,大小为史瓦西半径。

黑洞本身并没有体积可言,如果我们把史瓦西半径内的区域看做黑洞主体,那么黑洞的大小将和黑洞质量成正比。


如此定义,那么地球塌缩成黑洞后,对应的史瓦西半径大约为9毫米,1立方厘米的体积对应球的半径为6毫米,虽然体积很小,但是黑洞不惧任何常规天体,就算是太阳也会被它吞噬。

在实际当中,黑洞的质量一般都非常大,最小的都比太阳质量大好几倍;在理论上,黑洞的质量可以无限大,但是却不能无限小,理论上黑洞的最小质量为普朗克质量(大约21微克)。

但是这么小的黑洞,会很快因为霍金辐射而蒸发殆尽;对于地球质量大小的黑洞,唯有在宇宙大爆炸早期能够形成,叫做原生黑洞,目前天文观察还未证实原生黑洞的存在。


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艾伯史密斯


如果真的这个黑洞只有1立方厘米,那么不好意思,这个黑洞会瞬间蒸发,就像一个地球大小的核弹爆炸,把地球炸飞。



这不是危言耸听,黑洞想要稳定,必须质量达到一定限度,即奥本海默极限:大于3个太阳的质量的天体,才有可能自发形成黑洞。并且,即便是形成黑洞,黑洞也会慢慢发出辐射(霍金辐射),从而慢慢蒸发。这个蒸发的快慢,和黑洞质量大小密切相关,质量越大,蒸发越慢,质量越小,蒸发越快。特别是小于奥本海默极限的黑洞,会剧烈蒸发,类似于爆炸。



史瓦西半径是衡量一个黑洞大小的尺度,在史瓦西半径内,光线是逃不出去的。太阳的理论史瓦西半径大概是3千米,地球的理论值是0.9厘米。自然界能够自发形成的最小黑洞史瓦西半径应是太阳的3倍,约9千米。这里不知道中那个温和的黑洞“卡冈图雅”是不是就是这样一个最小的黑洞。



因此,一个直径只有1厘米的黑洞,绝对无法自然形成,而是某种未知力量压缩它而形成的。这样形成的黑洞,内部引力根本不足以很稳定地维持内部物质的斥力,故而霍金辐射很强,蒸发非常剧烈。几乎是像核弹爆炸一样就把物质都给喷发出来了。这要放在地球上或者接近地球爆炸,我们就都去见上帝吧。


科学探秘频道


这颗小黑洞会不断吸收地球,虽然个头小,但食量惊人,而且就算地球整个被吞下去,这小黑洞也不会变多大,毕竟原先人家的质量就已经达到地球的70%,没错就是在体积为1立方厘米时。

其实说黑洞有体积是不太恰当的,平时我们在电视节目或者相关图片看到的黑洞就是一个黑色球体,体积指的就是这个黑色球体的体积,但这其实只是事件视界的边缘(在这个边缘里面,光都无法逃脱),黑洞的本质就是里面的一个奇点,体积无穷小。

最后再说一下这个小黑洞的寿命,因为我们常说黑洞的寿命是和质量呈正比的,也就是越小的黑洞寿命越短,注意了,这里指的是质量小,而咱们这有着地球70%质量的黑洞,它的寿命比目前138亿年的宇宙还要长。

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赛先生科普


首先纠正一个问题,黑洞没有大小,它是密度无穷大,体积无限小,时空曲率无限高的一个奇点。在黑洞面前,现实的一切物理定律对其都无效。

黑洞是质量足够大的恒星在即将灭亡时,核心受自身重力影响逐渐发生塌陷,甚至到密度异常大的中子星时,中子之间的排斥力也无法抵消这种重力,从而使中子被碾成齑粉,形成一个密度无限大的一个天体。在黑洞面前,一切物理规律都将失效,因此,题主所说的1立方厘米对于黑洞也不适用,黑洞的引力无限强大,以至于连光子都不能从其中逃逸,因而天文学上是不可能通过肉眼观测发现黑洞的。

黑洞尽管是质量足够大的恒星所形成的,但是黑洞本质上还是一个有质量的天体,当其靠近地球时,如果地球有足够的速度,可以在近黑洞点挣脱黑洞进行逃逸,但大部分情况还是会被黑洞俘获绕黑洞运动,并最终被黑洞吞噬。


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