Mandelbrot 趙天
要想吃一勺子黑洞嘗嘗鮮,我們得先了解一下它的基本結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu)最簡單的靜態(tài)黑洞,其中心是一個(gè)體積無窮小的奇點(diǎn),然而這個(gè)奇點(diǎn)攜帶著黑洞所有的質(zhì)量,所以它的密度是無窮大的。由于奇點(diǎn)密度無限大,所以它的質(zhì)量異常大,質(zhì)量越大,引力越大,所以奇點(diǎn)周圍的時(shí)空都已經(jīng)被它的引力所扭曲。因而在奇點(diǎn)周圍一定空間范圍內(nèi)的所有事物包括光,都會被奇點(diǎn)巨大的引力所困住,并向奇點(diǎn)墜落,這個(gè)范圍的半徑被稱為史瓦西半徑,其邊界就是黑洞的視界。
科學(xué)家通常用史瓦西半徑來指代黑洞的大小。
知道了黑洞的結(jié)構(gòu),現(xiàn)在該考慮從哪里下嘴了。雖然視界(黑洞邊界)內(nèi)的區(qū)域全是黑洞的范圍,但除了奇點(diǎn),其他部分都是扭曲的虛無,什么都吃不到,你一口咬上去就跟吃空氣差不多。所以只有把奇點(diǎn)吃到嘴里,才算是真正吃到了黑洞。
就算是體積比較小的黑洞,其史瓦西半徑也有幾公里,所以要吃到奇點(diǎn),你必須鉆進(jìn)視界,來到奇點(diǎn)周圍被扭曲的時(shí)空中接近奇點(diǎn)。這時(shí)你會發(fā)現(xiàn),距奇點(diǎn)越近,自己身邊的時(shí)間流速越慢,這是因?yàn)槠纥c(diǎn)強(qiáng)大的引力已經(jīng)把時(shí)間扭曲了,然而黑洞以外的宇宙時(shí)間如閃電般迅速流逝,在你碰到奇點(diǎn)之前,黑洞外的一切都已成為歷史。
姑且不說你出不出得來,就算你足夠幸運(yùn)能從黑洞中出來,家鄉(xiāng)地球也已是滄海桑田??梢?,能不能摸到奇點(diǎn)都是個(gè)問題,還得顧慮時(shí)間,這黑洞還是不吃了吧?
正在這時(shí),一位好心的外星人決定助你一臂之力,他把一顆地球大小的行星壓縮成一個(gè)你可以一口吃掉的小型黑洞,送到你面前,讓你免于在扭曲視界空間內(nèi)糾結(jié)和徘徊。
這個(gè)黑洞賣相十分不錯(cuò),它是一顆半徑約9毫米的小球,四周霞光萬道、瑞彩千條,其實(shí)那是被奇點(diǎn)吸引過來的空氣分子在黑洞外圍激烈碰撞摩擦產(chǎn)生的各種電磁輻射。黑洞邊緣還帶有一圈光怪陸離的光暈,這是黑洞引力場扭曲光線導(dǎo)致的引力透鏡效果。這樣的寶貝,看一眼就讓人食欲大增,你迫不及待地想把它一口吞掉。
然而黑洞也想吃了你,這個(gè)想法從它被外星人送到你面前時(shí)就已萌發(fā),而且它的實(shí)力更強(qiáng),速度更快,顯然你還沒來得及一口吞下它,它就已經(jīng)開始吃你了。
不過對這個(gè)小小的黑洞而言,你的個(gè)頭還是大了些,所以它要先把你改造成一個(gè)比較容易吃的形狀——由于你身體各個(gè)部分和黑洞奇點(diǎn)的距離不一樣,所以受到的引力也不一樣。這個(gè)引力差在你的身體上形成了一個(gè)張力。對身高1.8米、體重70公斤的你來說,如果你距黑洞2米,那么在你身體中心處的張力將是1.6×1015牛頓左右,接近珠穆朗瑪峰重量的一半。你身體內(nèi)的分子間作用力雖然試圖把你拉在一起,但是在這個(gè)巨大張力的作用下無異于螳臂當(dāng)車。
就這樣,你被拉成一根“面條”,然后被黑洞吸進(jìn)嘴里。這就是吃黑洞的下場,在你吃它的同時(shí),它也在吃你。無論你有多快,也沒有它快。