吞噬一切的黑洞，可以被人类使用吗？
人类能够日子在地球上是概率极低的走运工作，不只仅由于地球适合的方位孕育出了生命，一起周围的环境条件协助它躲避了一次又一次或许的消灭性工作。现代科学企图寻觅另一个可供地球人寓居的星球，但核算与观测的成果都十分迷茫。大气层为咱们遮盖了国际的漆黑，可是，咱们或许仍然要用理性的目光去看待、并承受国际运动那冷漠的物理进程。
本文出自《新京报·评论周刊》11月26日专题《缤纷与冷漠 国际探究简史》的B06-07。
太阳——呼吸求救信号
比较于黑洞，太阳间隔咱们要近得多，一旦太阳发生什么危机，它带给咱们的冲击也更严峻。太阳常见的日冕活动所导致的物质抛射，就会对地球上的粒子和磁场发生严峻的影响。1859年，一次日冕抛射导致了地球的电报系统完全失效。所幸，地球有自己的磁场和大气层，日冕抛射物质没有直接射向地球而是受磁场搅扰发生偏转，或许直接被大气层吸收。即便如此，许多的电流仍是会穿过地球，或许会直接损坏电厂与发电设备。为了尽或许躲避日冕抛射带来的丢失，2018年，一颗太阳能卫星被发射到太阳邻近，用于观测太阳外表的磁场活动。假如观测到大规模的、将给地球带来严峻损坏的日冕抛射，那么太空总署将宣布预警信号，人类能够提早封闭部分易受搅扰的系统设备，尽或许削减丢失。
太阳孕育了咱们，一起也操控着咱们的命运。它看起来是个球体，其实是一团等离子球，是在咱们往常接触到的液态、固态、气态外的第四种物质状况，只要在极高温的情况下，气体失掉电子而与离子结合之后才会构成的状况。这是全部恒星诞生的规则。用微观物理视角去看的话，巨大的太阳也便是一团气体分子，但它有着惊人的质量——幻想一个被吹胀的、一起具有铅球分量的气球。在核聚变发硬和气体紧缩中，太阳的质量现已达到了整个太阳系的99%。
但太阳——以及全部的恒星都会遭受一个危机：气体缺乏。
恒星的构成与持存，能够理解为一场核聚变的呼吸，它们将氢元素转化为氦元素，然后发生更多的热量。现在，太阳现已在国际中呼吸了45亿年，正处于中年期，还在持续变热变亮，大约再过30亿年，呼吸系统就会呈现问题，周围的氢气被耗费殆尽，到时，太阳会从恒星变成一颗红巨星（全部恒星焚烧到后期所要阅历的阶段），体积胀大200倍左右，外表温度也要下降。这时，太阳就会变成儿童画中那样，一个完全的红彤彤的圆球。
再之后，由于氢元素被耗费完，太阳会进入氦聚变的进程。一系列的脉冲和内核的坍缩会从内部将太阳的外壳给冲碎，然后变成一团星云，在星云中心，会是一个由剩余内核构成的白矮星。它会开端冷却，暗淡，不再发光，终究变成一颗黑矮星——一个由碳和尘土组成的残骸。国际现在的年岁（137亿年）还缺乏以在其间构成黑矮星（需求200万亿年），但它极有或许是全部恒星们的结尾。
仙女座星系。仙女座星系（编号M31）间隔银河系并不远，一起，它是本星系中最巨大的一个星系，外观与银河系也十分相像。现在观测显现，仙女座星系正以每秒钟300~400公里的速度向地球敏捷挨近。依照这个速度核算，在大约45亿年（一说为30亿年）后，仙女座星系就会和咱们的银河系迎面撞上。听起来像是一场消灭性的工作，但奇特的是，地理实际却并非如此，星系与星系间的相遇是国际中的常见现象，并不会构成恒星的消灭，仅仅两个星系中的黑洞会合为一体，然后重组为一个新的、更巨大的星系。到时，假如人类文明还在地球上存在的话，有或许会观测到两条银河如丝带般纠缠在夜晚上空。比较于巨大的星系兼并，小行星给地球带来的消灭性要可怕得多。
新星球——寻觅第二个家乡
不管地球的生存条件怎么，它都是咱们的家乡。但它终有一天会消灭（尽管咱们对人类文明能否持续到那个时期也存在置疑），那么，在国际中，咱们是否还能找到第二个适合生命寓居的星球呢。
一段时刻里，火星好像是个不错的挑选。它离地球不远，人们也在上面找到了水或许存在的痕迹，可是，一来火星气压很低，假如移民到火星上，那么人人都有患上减压病的危险，有必要穿戴特别的航空制服日子，二来，方才说的小行星工作也说到了，一些或许突击地球的小行星会在引力效果下转而飞向火星，所以其实火星的安全条件和地球比较也差劲许多，终究一点，假如比及太阳进入红巨星的阶段，那么同为太阳系的行星，火星也无法幸存。假如要找到一个能够在地球遭受不行幸存的危机时，还能持续长时刻日子的星球，咱们就有必要将目光放在太阳系外。
开普勒-438b或许是咱们发现的最接近地球的宜居星球，在0~1的宜居等级评分中，它取得了0.88的评价成果。不过要注意，这儿的宜居仅仅相对而言。开普勒-438b的巨细体积和地球简直共同，盘绕着天琴座的一颗红矮星工作，坚持的光照间隔足以确保液态水的存在，乃至有或许存在大气层（暂时无法经过观测确认），离咱们也不远，只要12光年。可是，它的地表温度有60℃，并且每隔100天左右就会有一次耀斑开释，开释的能量足以消灭这个星球上全部的生命。
开普勒-438b。
在现在已知的行星系统中，已发现的总数为2015颗，没有一个能够一起具有三个以上的类似地球的生存条件。在无法直接观测到的系外行星中，经过物理核算和经过这些系外行星的彗星所带着的尘土痕迹核算，能契合最基本的一点——能够保存液态水——这个条件的行星，存在性也微乎其微。即便存在，咱们能否制造出星际飞船抵达这个星球也是个问题。假如要对一个牵强契合几个条件的星球进行宜居改造的话，那也是个地理工程，人类需求制作大气层，制作绿植，改动空气环境，或许，人类为此要对自己的身体进行基因改造，变成契合新星球环境的身体结构，例如能够直接呼吸氢气或许改动骨骼密度。就算这个技能在未来能变成肯定安全安稳的通用技能，但地球并不是人类独有的，还有许多的动植物和微生物，乃至细菌，它们现已和人类构成了共生联系，咱们又怎么将它们转移到新的星球上去呢？
总归，即便依照国际无限或许的概念，在悠远的当地必然会存在一个与地球类似的，有生命的星球，咱们也不会抵达；假如要在能够抵达的当地重建一个地球2.0版别的家乡，它的工程量也极为浩大。以现有的视界来看，地球便是国际中绝无仅有的一个旮旯，咱们能做的，便是尽或许地爱惜它存在的时刻，爱惜在它身上呈现的全部美妙现象，虚无是国际的本质，而生命则是虚无之中的一道微光，正如浪漫的物理学家卡尔·萨根在《国际》中所言——
“如你所见，空间和时刻互相交错。行星和恒星也和人类一般，从生到死。从恒星的视点来看，人类，这种数量多达几十亿，生命转瞬即逝的生物，都挤在一个反常冰冷、巩固，并且悠远的硅酸盐铁球体上。”“放眼国际，每一颗行星的未来都由它们当下的改动决议。而咱们的小星球，刚好处于前史的重要岔路口……不管咱们在这个年代做出什么选择，都将深深影响一代又一代子孙，以及他们通往群星的命运。”
小行星——是否能够与之抗衡
太阳的要挟最少在时刻上间隔咱们适当悠远，而小行星的要挟却好像一向存在。假如恐龙灭绝是由小行星碰击地球导致的话，那么，从恐龙灭绝到今日衍生的现代人类社会，这个时刻间隔关于地球来说，也便是一眨眼之间的工作。
科技与文明的开展让人们从前忘记过这些“一眨眼之间”的工作。迈入现代文明之前的人类社会，被各种灾祸与末日言辞搅扰着，要面临鼠疫、饥馑、宗教传说中的灭世大洪水，还有终究审判等等。跟着科学开展，这些工作都现已逐渐远离了社会，人们忙着在进化论、物理学、化学发现上投入达观的目光，当人们一步步发现国际的本质后，所谓的“国际末日言辞”就变成了天方夜谭。可是在1908年，通古斯河畔的工作唤醒了人类的末日认识。该年的6月30日，一颗小行星进入了地球大气层，然后在空中爆破，并且在西伯利亚区域夷平了一个适当于伦敦市巨细的区域，圣彼得堡、柏林、伦敦等地的气象站都监测到了这次爆破，但直到20年后，才有调查人员前往当地，研讨小行星突击地球带来的影响。
通古斯河畔的遗址很古怪，它只要一个圆形的爆破中心，并没有构成陨石坑，比较精确的估测是流星在大气层中就现已爆破，并没有直接碰击地球。依据爆破现场估测，这个小行星的体积约为直径60米，重10万吨。它在通古斯河畔上空的爆破开释出了适当于广岛原子弹1000万倍的能量，假如在城市上空，会构成千万人的逝世，假如不是在上空爆破而是碰击地表，那么成果愈加无法幻想。
另一个现代人类直接观测到的碰击，来自于咱们悠远的街坊，木星。一颗彗星在1994年碰击了木星本体。挖苦的是，媒体几个月前在采访其时欧洲地理中心的担任人时，问询对方小行星碰击一个星球的概率会是多少，那个担任人很自傲地表明这个概率只要百万分之一。可是几个月后，这件工作就在木星上发生了。7月16日，舒美克-利维彗星以每秒60千米的速度击中了木星，5分钟后，爆破规模延伸到了木星上空3000千米的区域，终究在木星上构成了一个碰击疤痕——疤痕的面积巨细与地球适当。
这个工作让人们认识到，在小行星工作面前，概率学是不管用的。这并不是说其时那位讲话的担任人是在信口开河，或许国际物理学家的逻辑呈现了问题，就数学核算而言，他们的定论没有任何问题。可是，国际中存在的小行星基数难以衡量（美国波士顿史密森天体物理地理台预估，近地天体的数量或许是30亿个），并且流星与彗星碎片自身不会发光，想要在漆黑的国际中观测到它们并非易事，有或许当咱们观测到的时分，它们和地球的间隔现已是天涯之间，像通古斯的小行星工作，大约每隔一个世纪就会发生一次。它们并不需求很巨大，只需求几十米左右的直径（或许便是半个停车场的巨细），撞上地球后就足以对人类发生消灭性的冲击。对地球自身来说，小行星碰击就和一个人被扔来的纸球砸中了差不多，但对人类而言，那就适当于每座城市的邻近都发生了一次核爆破。
咱们应该感谢地球绝无仅有的环境，它存在于国际这么一个危险的射击场中，可是周围的街坊有时会协助挡枪。月球在这方面或许起到了一部分效果。上文说到的木星起到的效果更大一些，由于巨大的体积和强壮的引力场，许多小行星都会被牵引着改动轨迹，然后撞向木星，协助咱们躲避了一些或许发生的小行星工作。
地理研讨人士用都灵指数来评价小行星碰击地球的危险性，指数分级从0到10。现在观测到的小行星评级都是0（无危险），最大的危险呈现在2004年，小行星99942（又叫“毁神星”）被给出了都灵指数4的评价，在近200次的轨迹观测后，地理学家骇然发现，它将会在2029年碰击地球，极或许构成人类文明的消灭。好在半年后的观测显现，遭到火星的引力搅扰后，它现已改动了轨迹，它将会在2029年4月抵达离地球最近的方位——距地表6万千米处，然后改动轨迹，飞向火星。它碰击地球的概率，也从1/450下降到了百万分之四。
毁神星。
假如有一天，真的呈现了100%概率碰击地球的小行星，人类现在的应对办法是考虑改动轨迹和兵器突击，咱们能够在小行星邻近制造出一场爆破，然后使它改动轨迹。除非遇到特别巨大的行星碰击，不然，人类仍是有自卫的手法的。最困难的一点在于怎么观测到它们。这些直径只要几十米的小行星与尘土碎片在国际中近乎隐形。2000年末，人们评价一个天体碰击地球的概率为五百分之一，但人们无法经过观测确认这个天体究竟是小行星仍是一个太空废物。地球在国际环境中潜在的要挟有许多，对此，咱们只能坚持对国际环境的重视，极力捕捉到其间的任何风吹草动。
黑洞——它能被人类使用吗？
在现在群众对国际的认知中，黑洞，毫无疑问给咱们留下了最可怕的形象，它会吞噬掉周围的全部，即便是光都无法逃脱。
黑洞是在大质量恒星坍缩的情况下构成的。在没有变成黑洞之前，恒星坚持着近乎安稳的重力，可是跟着坍缩，恒星开端张狂缩短，质量与引力都变得无穷大。1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，后来就有人在爱因斯坦的物理方程式中发现，它核算的成果会在某些情况下变得无穷大，这个定论会消灭掉已知的国际系统。其时人们尚在纠结爱因斯坦公式的正确性以及对相应的国际运转系统提出了一些弥补的主意。（别的，与黑洞相对的白洞，也是在1964年，由俄国物理学家伊戈尔·诺维科夫从爱因斯坦方程式中估测出来的，它在理论上存在的或许性极高，但现在还没有任何本质观测。）
1970年，人类初次确认了黑洞的存在。美国的人工卫星在天鹅座邻近发现，一个比太阳巨大30倍的星球正被某个看不见的中心牵着走。这是黑洞第一次将面貌展现在人类面前。这看起来是一个会让人感到恐惧的未来图景，会不会有一天，地球的邻近也呈现一个黑洞，地球与太阳都无法逃脱它的魔掌，一点点被它给吞噬掉？
日本漫画家伊藤润二在《阴间星》中就发明了这么一个星球，沿途吃掉全部其他行星，终究将触手伸向了地球。伊藤润二的漫画作品无疑是对未来以及在极点失望中表现出的人道之恶的具象表达，可是，这个结局却是有或许会成为实际。黑洞是失望而让人恐惧的，但黑洞却极或许是国际自身最中心的部分，据估测银河系的中心或许便是一个质量超出人类幻想的巨大黑洞，依托不断吞噬恒星来自我生长。
《阴间星》，作者：[日]伊藤润二，译者：郑晓蕾，版别：新星出版社2021年10月。
依据国际大爆破和暴胀理论，国际是在不断胀大中的，可依照大爆破后的理论，国际的基本粒子数量和密度现已固定，假如国际还在不断扩张，那么，国际的半径增大，原子的密度变小，极有或许，在国际的不同当地会呈现越来越多的黑洞，更不用说恒星会在寿数完毕后，阅历绵长的时刻终究也变成一个黑洞。1982年，美国加州理工学院的物理学家史蒂文·弗洛茨基推论，可从黑洞取得的能量将会敏捷削减，现代物理学家从头查验了这个幻想，发现了一个很糟糕的成果——黑洞的体积或许超乎幻想，假如它不断吸收能量的话，它的体积将比咱们已知的国际还要巨大。
不过人们对黑洞的了解还在探究傍边。在既定的认知中，黑洞与白洞是理论上截然相反的两种现象，白洞只向外开释能量而不吸收任何能量，而黑洞吞噬全部却不会开释出任何幸存者。但斯蒂芬·霍金在2016年做了一场讲演，以为黑洞并不是人们认知的那样，它也在向外发射能量乃至光辉。依据霍金的研讨和核算，“黑洞好像是在以安稳的速率发射粒子。终究使我坚信它是一个实在存在的物理进程的理由是，飞离的粒子是精确地热性的。我的核算预言，黑洞将会发生粒子并发射辐射，恰如其他一般的热体相同，其具有的热度和其外表引力巨细成正比，即和它的质量巨细成反比”。霍金的这个判别不只推翻了一般人的认知，也让许多物理学家一时刻难以承受。霍金乃至提出了一个更斗胆的幻想，使用微型黑洞——尽管惋惜人们暂时连太阳巨细的微型黑洞都没有发现，但霍金信任黑洞的辐射能够供给能量，假若有一天能发现和一座山巨细差不多的超级微型黑洞，那么这个黑洞放射出的能量满足给整个地球供给电能。
即便在国际中找不到也没联系，能够在时空之外的其他维度中（逾越四维和五维）使用引力，人为制造出一个黑洞来。不过由于黑洞的密度过大，会沉入地心，霍金主张未来将这个能发电的微型黑洞悬挂在盘绕地球的轨迹上。
不知道某一天，黑洞是否会成为人类开发使用的新动力，即便霍金的这个主意真的能够完成，那也肯定是绵长的无数个世纪之后了。然后，这个用于发电的人工黑洞又会不会脱离人类的操控，转而反噬地球呢——科技的奇特与可怕，在这个主意上完美地一致了起来。但我信任，以人类赋性对动力的需求而言，逼上梁山的工作，咱们的未来子孙们肯定是会去做的。
作者 | 宫子
修改 | 李永博 青青子
校正 | 薛京宁
告发/反应
相关文章
张本美和2-3遭受孙颖莎反转，赛后15岁的她哭了
00:49快速生长的张本美和，总算遇到了自己最等待的对手孙颖莎。15日晚，WTT2023年女子总决赛将在日本名古屋拉开战幕，一号种后代颖莎与张本美和相遇，终究孙颖莎3-2（6-11、11-9、11-8...
全球首个人形机器人半程马拉松在京完赛 “天工”机器人半马夺冠
昨日，人形机器人“天工”以2小时40分42秒的成果夺得全球首个人形机器人半程马拉松冠军。图为“天工”冲过结尾线。 本报记者 和冠欣摄昨日(19日)10时许，北京亦庄透明湖畔上演了历史性的一幕。半程马拉...
那些城市中的“996儿童”
(健康时报记者 石梦竹)提起“留守儿童”，我们的脑海中显现的往往是家长因为外出打工，不得已把孩子留守在老家乡村，但现在，城市中的“留守儿童”数量也在悄然添加，这些孩子又被称为“城市996”儿童，与乡村...
日本免除南海海漕“巨大地震”暂时预警 大地震可能性仍存在
人民网东京8月16日电 据日本媒体报道，日本8日发布的南海海漕“巨大地震”暂时预警于当地时间15日下午5时正式免除。8月8日，日本宫崎县日向滩海域产生7.1级地震。因地震产生于猜测的南海海沟大地震震源...
半场-纳萨里奥倒地未判点王国明屡救险 青岛海牛暂0-0河南
直播吧8月10日讯 北京时间8月10日19:00，中超联赛第22轮，青岛海牛主场对阵河南。上半场王国明屡救险，纳萨里奥倒地未判点，两队均无建树，暂时0-0战平。【竞赛焦点瞬间】第10分钟，郑龙前场抢断...
乌克兰武装部队总参谋部称，当天以来，前哨区域共产生98起战役，俄军在波克罗夫斯克方向发起39次进攻，乌军已击溃23次进攻，还有16次仍在进行中。此外，俄军还对该方向多个定居点发起空袭。
特朗普称已为俄乌问题设最终期限！基辅遭大规模突击致12人逝世！俄罗斯最新通报：操控乌军重要防护支点
据央视新闻，俄罗斯国防部4月24日通报称，俄军操控了顿涅茨克区域的博格丹诺夫卡居民点，该居民点为乌军重要防护支点。在曩昔24小时俄军运用高精度兵器及无人机，对乌航空和航天工业、机械制造、火箭燃料及火药...