阪東秀人
根據史瓦西半徑公式:
r=2GM/c^2
對於一個體積為1立方厘米的黑洞(事件視界所圍成的空間),它的史瓦西半徑為0.62釐米,質量為4.177×10^24千克,相當於地球質量的70%。
有答主認為這麼小的黑洞會瞬間蒸發,但其實這是錯誤的。根據霍金輻射原理推導出的黑洞壽命公式:
由此可以計算出體積為1立方厘米的黑洞所擁有的壽命達到了6.13×10^57秒,即1.94×10^50年,這要比目前宇宙的年齡長得多。因此,這個黑洞並不會因為霍金輻射而瞬間蒸發,它可以存在非常久的時間。
這麼小的黑洞無法從大質量恆星坍縮中形成,因為由恆星形成的黑洞所擁有的質量至少為太陽3倍。但在宇宙最初時刻,由於密度波動可能會產生一些質量很小的原初黑洞。
如果這種黑洞靠近地球,這會給地球帶來毀滅性的災難。對於質量很小的黑洞,它們會產生超強的潮汐作用。只要地球足夠接近黑洞的事件視界,黑洞對地球產生的不均勻引力作用足以扯碎地球。最終,黑洞會逐漸吞掉地球碎片,使其質量和視界變得更大一些。
火星一號
一立方厘米的黑洞看上去像個玻璃彈珠差不多,如果這麼小的一個東西靠近地球的話,結果很嚇人,因為它會把地球吃掉的。
可能有的朋友不相信會這樣,然而根據現有的理論推測就是這樣的,黑洞不管你的個頭有多大,只要你不是比它大的黑洞,它就照吃不誤,不要說地球,就是太陽也會被它吃掉。
一立方厘米黑洞的質量實際上和地球的質量差不多了,因為把地球這麼大質量的物體變成一個黑洞的話,它的史瓦西半徑不過0.9釐米,也就是說它會成為一個看上去直徑大約1.8釐米的小黑球,因此一立方厘米黑洞的質量比地球小不多少,如果把這個小黑洞放到地球表面的話,那麼它會迅速的吸取地球上的物質,很快將地球變成自己的吸積盤,不用多長時間,整個地球也就消失於這個小黑球裡面了,再看看這個小黑球,直徑也只是變大到了4釐米左右。
即便把這個小黑洞放到太陽的表面也一樣,它會迅速鑽到太陽裡面開始大量吸取物質,最終會把整個太陽都吸進肚子裡,因為黑洞從來不懼怕物質太多,在超過太陽質量30倍的大質量恆星發生超新星爆發的時刻,實際上它的核心就是產生了一個小黑洞,這個小黑洞迅速吸取了恆星中的絕大部分物質,成為一顆恆星級黑洞。
不過宇宙中到底有沒有或者允不允許存在一立方厘米大小的黑洞,目前還並無定論,已發現的質量最小的黑洞是恆星級黑洞,它們的質量至少相當於太陽的三倍,而星系中心的大質量黑洞通常都在太陽質量的幾十萬倍以上。
科普大世界
這個題意非常含糊,一個立方厘米的黑洞是什麼意思?要知道黑洞的體積並不代表黑洞的實體,只是一個空間。
黑洞是一種特殊的天體,實際上黑洞裡的情況並不被人類所認知,現存的理論全部在黑洞裡失效,這是因為理論上黑洞中心只是一個奇點,一個無限緻密無限小無限曲率的奇點。
這個奇點沒有體積,也就是說黑洞的實體是沒有體積的。人們觀測到的黑洞只是有一個空空如也的空間,一旦進入這個空間,連光線都無法逃逸。
這是因為在黑洞中心的奇點作用下,產生了一個事件視界,也就是史瓦西半徑,在這個半徑範圍內就是黑洞引力的一統天下,任何物體進入這個視界,都將化為烏有。
黑洞實體-就是那個奇點變成了什麼東西,科學界無法解釋,就像大爆炸的奇點一樣,不是我們這個時空的東西。
物質濃縮到極點化為烏有就變成了超時空的東西,人類就無法解釋了。
有的科學家認為奇點裡面是一種叫量子真空的東西,這個東西懸乎得很,極小極小的玩意能夠容納極大極大的能量。這種假設無法驗證。
所以黑洞的質量除了中心奇點,所謂史瓦西半徑的空空如也天區什麼也沒有,當物質墜入這個空間後,就會快速向奇點墜落,最終在奇點中變成最簡單的東西,不管進去的是什麼物質,其所帶的原有信息都會消失。
現在明白了把?黑洞根本切割不出一塊一立方厘米的玩意出來。
我們現在看到的黑洞都是大質量天體死亡時發生超新星大爆炸後,拋棄外圍物質,中心緻密物質坍縮形成的黑洞。
一個約30個太陽質量的恆星死亡才有可能坍縮成黑洞,一個8倍以上太陽質量的恆星,死亡後一般只能形成一箇中子星。中子星的質量超出錢德拉塞卡質量極限就會繼續坍縮成黑洞。
黑洞開始不會很大,形成之後不斷吸積周圍天體物質,甚至出現蛇吞象的場景,一個小的黑洞會拉扯吞下一顆巨大的恆星。
這樣黑洞就會越來越大,我們銀河系中心“人馬座A”黑洞的質量,就有400萬倍太陽質量。宇宙中目前發現的最大黑洞叫SDSS J140821.67+025733.2,其質量是太陽的180億倍。
這個宇宙小黑洞只有太初黑洞,就是宇宙大爆炸之初才會有一些很小的黑洞,但這只是一種理論存在,迄今為止,人類還沒有觀測到這種實體。
如果地球這麼大質量的黑洞,它的史瓦西半徑只有8.86毫米,太陽這樣大質量的黑洞就會有2.952公里的史瓦西半徑。
其計算公式為:
如果題主的意思是地球這麼小的黑洞接近地球會怎麼樣,那時空通訊告訴你,當然會慢慢吃掉地球。
如果真有約1個立方厘米體積的黑洞視界,即史瓦西半徑的黑洞,請大家記住,這個黑洞絕不是這麼大的黑洞實體,而是黑洞的影響範圍。
即使這麼小的黑洞中心實體還是一個沒有體積的奇點,一立方厘米只是其引力影響的範圍。
這個黑洞只要靠近地球,必須完全靠近地球,這個史瓦西半徑直接靠在地球上,才會對地球物質產生吸積作用。越小的黑洞吸積越慢,因此這種1釐米的小黑洞吸積開始會很慢,隨著吸進質量的不斷增加,吸積會逐漸增快。
這種黑洞不但會吸積地球,如果靠近了太陽還會吸積太陽,最終通過吃掉三四個太陽,變成一個真正達到質量要求的黑洞。因為人類直至目前為止,發現質量最小的黑洞大約有3.8倍太陽質量。
不過這麼小的黑洞要吃掉太陽可能要很長的時間,越小的黑洞吸積就相對越慢。
理論上人工製造的微型黑洞可以在大型對撞機裡形成,但由於黑洞太小太小,絕大多數還沒有吸積之前就魂飛魄散了(蒸發了)。
科學家預測,這種微型黑洞即使能夠吸積,吸收1個質子需要100個小時,吸收100個質子需要1年,而吸收1毫克物質就要天荒地老了,宇宙毀滅也還沒有吸收完。
所以許多人擔憂人工製造黑洞會毀滅地球和人類,完全沒有必要。
而這種微小的黑洞,包括史瓦西半徑半釐米到1釐米的黑洞,至今從來沒有被發現過。
時空通訊觀點,歡迎點評討論。
時空通訊
如果真的這個黑洞只有1立方厘米,那麼不好意思,這個黑洞會瞬間蒸發,就像一個地球大小的核彈爆炸,把地球炸飛。
這不是危言聳聽,黑洞想要穩定,必須質量達到一定限度,即奧本海默極限:大於3個太陽的質量的天體,才有可能自發形成黑洞。並且,即便是形成黑洞,黑洞也會慢慢發出輻射(霍金輻射),從而慢慢蒸發。這個蒸發的快慢,和黑洞質量大小密切相關,質量越大,蒸發越慢,質量越小,蒸發越快。特別是小於奧本海默極限的黑洞,會劇烈蒸發,類似於爆炸。
史瓦西半徑是衡量一個黑洞大小的尺度,在史瓦西半徑內,光線是逃不出去的。太陽的理論史瓦西半徑大概是3千米,地球的理論值是0.9釐米。自然界能夠自發形成的最小黑洞史瓦西半徑應是太陽的3倍,約9千米。這裡不知道中那個溫和的黑洞“卡岡圖雅”是不是就是這樣一個最小的黑洞。
因此,一個直徑只有1釐米的黑洞,絕對無法自然形成,而是某種未知力量壓縮它而形成的。這樣形成的黑洞,內部引力根本不足以很穩定地維持內部物質的斥力,故而霍金輻射很強,蒸發非常劇烈。幾乎是像核彈爆炸一樣就把物質都給噴發出來了。這要放在地球上或者接近地球爆炸,我們就都去見上帝吧。
PhD肖
首先糾正一個問題,黑洞沒有大小,它是密度無窮大,體積無限小,時空曲率無限高的一個奇點。在黑洞面前,現實的一切物理定律對其都無效。
黑洞是質量足夠大的恆星在即將滅亡時,核心受自身重力影響逐漸發生塌陷,甚至到密度異常大的中子星時,中子之間的排斥力也無法抵消這種重力,從而使中子被碾成齏粉,形成一個密度無限大的一個天體。在黑洞面前,一切物理規律都將失效,因此,題主所說的1立方厘米對於黑洞也不適用,黑洞的引力無限強大,以至於連光子都不能從其中逃逸,因而天文學上是不可能通過肉眼觀測發現黑洞的。
黑洞儘管是質量足夠大的恆星所形成的,但是黑洞本質上還是一個有質量的天體,當其靠近地球時,如果地球有足夠的速度,可以在近黑洞點掙脫黑洞進行逃逸,但大部分情況還是會被黑洞俘獲繞黑洞運動,並最終被黑洞吞噬。
博阿士
照我說黑洞是宇宙的的一個裂縫,靠近它就會吸進去迴歸虛無,如果有實體早就探測到吞噬天體時產生的撞擊產生的爆炸了,也許有人說爆炸產生的一切效果也像光一樣沒逃出來,不可能的,物體速度越快質量越高爆炸效果越大,一架飛機撞到一滴水肯定觀察不到變化,如果飛機撞上一直鳥就完全不同了,黑洞肯定也吞噬過比較大的天體,怎麼沒探測到任何變化,所以黑洞就是虛無的。一切物質被黑洞吞噬就不存在於這個宇宙了,迴歸了虛無
七夜陳宇楠
我能想象到的就是,黑洞和引力波是有關係的,而且相當大,超大密度的組織被壓縮到極致,它所在的空間兜不住了,空間塌陷了,就像拿一根針去頂一塊布,而且是頂漏了,透了,表面看是個圓圈,實際內部非常的長,而且有個點,就是那個被中子星頂漏的一個洞,會鏈接到其他空間裡
鑽石兔李先森
你可以瞭解一下,每秒鐘地球上都有數不盡的微小黑洞在湮滅,同時還有無數的在生成。
心想事成58725
1立方厘米的黑洞,大約可以看成直徑1釐米的黑洞,關於黑洞的質量和體積的關係,有一個公式可以計算,這個公式就是史瓦西半徑公式,公式為R=2GM/c,其中M是黑洞的質量,G是引力常數,c是光速。因此,黑洞視界內的體積就是V=4πR/3=32πGM/3c^6,而平均密度ρ=M/V=3c^6/32πGM
根據這個公式,只要是知道黑洞的史瓦西半徑就可以知道黑洞的質量,而如果知道黑洞的質量則可以計算出黑洞的史瓦西半徑,那麼有了半徑就能算出黑洞這個球體的體積,有了體積和質量就能計算黑洞的密度了。
但是,從這個公式中也能看出,黑洞的平均密度和黑洞的質量成反比。
我們根據史瓦西半徑公式計算地球變成黑洞的大小,其史瓦西半徑還不到1釐米,即0.88毫米,也就是說地球如果變成黑洞的話,其視界體積大概只是直徑不到兩釐米的一個小球,地球的質量為59720億億噸,這樣計算的話,直徑一釐米的黑洞質量可以達到4萬億億噸左右
也就是說直徑1釐米的黑洞的引力質量等同於一顆4萬億億噸的星球,大約相當於一顆金星的質量,這麼大質量的天體不用太過靠近,在月球軌道上的引力就足夠重創地球的生態系統
在這個距離,4萬億億噸質量的引力會讓地球正面的物質重量變輕40%(地球背面的物質會重量變重40%,而隨著地球自轉,這種輕重變化會不斷輪迴)導致地球正面火山地震活動頻發,上漲的海平面淹沒了一半的陸地,大氣壓幾乎降低了一半,大多數物種適應不了低氣壓,在缺氧環境中紛紛死去,地球生物數量迅速減少
如果距離再次接近,地球的大氣層就會被黑洞吞噬,地球生物真正開始滅絕,在這個距離上,地球已經不可避免地跌落向黑洞,是的,你沒聽錯,的確是一個直徑12000公里的星球向一個直徑1釐米的黑洞跌落,最終地球徹底消失,而這個黑洞的直徑會變大為3.2釐米
1釐米直徑黑洞的引力質量雖然相當於金星,但它並不是一顆星球,它因為超高的密度,對周圍四維時空會產生壓迫,廣義相對論認為黑洞周圍的時空,鐘錶效應會急劇變慢
即便1釐米的黑洞與地球處於安全距離之外,地球人類也要小心,隨著科技發展,人類始終會飛出地球進入太空,若不小心誤入了黑洞的鐘表效應範圍,可能會經歷天上一天,地上千萬年的神奇經歷
炎龍千破
黑洞不是高質量星球。所謂黑洞就只是能夠折射所有物體的鏡子而已。
就好比是一條衚衕的轉彎處。所有人到了轉彎的地方都不見了。好像被吞噬。其實,只是拐彎了。光線是被折射到別的地方了。沒有折射回原來的地方。我們便以為黑洞會吞噬光線。