人掉进黑洞会死吗,如果人被吸入黑洞里会怎么样?

2022-01-28 21:22 资讯百科 投稿:运河边百科网

人掉进黑洞会死吗,如果人被吸入黑洞里会怎么样?

毫无疑问人掉进黑洞会死吗,黑洞是宇宙中最为奇特的天体。巨大的质量都集中于它的中心——奇点,导致奇点周围的时空被极度扭曲,就连光都会被困在里面。黑洞的边界——事件视界,把奇点周围的时空包围起来。由于黑洞的视界是一个有去无回的边界,所以外界的观察则无法知晓黑洞之中的情况,这就是为什么黑洞会如此的神秘。那么,正如题主所问,如果人被吸入黑洞之中会怎样?

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对于恒星级黑洞,当逐渐靠近黑洞的视界时,人所受到的引力作用越来越强,导致下落速度会越来越快。在此过程中,落向黑洞的人不会看到视界之内的任何东西,但他会看到周围天空的光被强烈扭曲,不断在头顶上空旋转。不过,这个人将无法看到穿过视界时的景象,更无法看到黑洞之中的景象。这是因为当观察者足够靠近视界时,黑洞对他产生的潮汐作用极为强烈。如果他是头朝下落入黑洞,那么,他的头部受到的引力比脚部强得多,所以身体会被逐渐拉长,直至被扯碎。因此,观察者将会化作一股亚原子粒子流穿过视界进入黑洞。

如果对于超大质量黑洞,比如尺寸达到太阳级别,那么,在这种黑洞的视界附近不会有极端的潮汐作用,所以观察者能够安全穿过视界进入黑洞。在此期间,观察者将会看到奇特的景象。距离黑洞奇点1.5倍史瓦西半径(奇点到视界的距离被称作史瓦西半径)的一个球形区域被称作光子层,在这里,光子受到黑洞的引力作用而被迫绕着黑洞旋转。当观察则掉到光子层时,他后脑勺反射出的光将会绕着黑洞旋转,当这些光绕行一周回到观察者的眼睛中时,他就能看到自己的后脑勺。随着观察者逐渐靠近奇点,他所受到的潮汐作用逐渐增强,最终将会被扯碎成亚原子粒子。

人体进入黑洞的过程是什么感觉?

黑洞是条不归路,进去了永远别想出来。

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那么问题来了:掉进去会怎么样?我们究竟离它多远才是安全距离呢?本文就为你解开这个迷题。

人掉进黑洞会死吗,如果人被吸入黑洞里会怎么样?

一、黑洞有啥不一样?这是一个老问题了:黑洞这个神神秘秘的东西到底是个啥?它究竟有多可怕?

人掉进黑洞会死吗,如果人被吸入黑洞里会怎么样?

其实黑洞也没什么可怕,它不过是宇宙亿亿万星球中的一种罢了。要一定说它与别的星球有什么不一样,那就是这家伙很黑,并且总躲在暗处,你不能靠近它,靠近就是死。

人掉进黑洞会死吗,如果人被吸入黑洞里会怎么样?

(黑洞)

人掉进黑洞会死吗,如果人被吸入黑洞里会怎么样?

人不怕明亮的东西,就怕未知的、黑暗的、会致命的东西。黑洞符合这些特征,但安静的黑洞远没有传说的那么可怕。打个比方:如果太阳瞬间变成黑洞,它会变成一颗视界直径只有几公里的黑色星球。地球照样还在老地方转,它的轨道不会改变,一年还是365天,一天也还是24小时。唯一不同的是,天空变暗了,我们失去了阳光和月光,只能看见星光。

当然,我们的太阳永远也变不成黑洞,按物理学家的计算,大约需要20个以上太阳那么重的恒星才有可能演变成黑洞,而最小的黑洞也要比太阳重5倍以上。你不要觉得奇怪,这是因为恒星在坍缩成黑洞的过程中要经历一次超新星爆发,它会把外层的东西炸掉一部分,剩下来的自然要轻许多。

从这个角度看,黑洞也真没什么特别的。我们只要跟它保持距离,该咋样还是咋样,很安全。

二、如果你一定想尝试挑战黑洞,去接近它,会怎么样?算了,我们还是请伟大的冒险家Tom先生走一趟吧!

(勇士Tom准备挑战黑洞,目光坚定)

我们还是以太阳为例子:假如太阳变成“太黑洞”,它的质量不变,我们飞到距离太黑洞695700公里的地方会如何?这时候,我们的重力加速度会达到274m/s²,大约是地球表面的28倍,也就是我们通常所说28个G的重力加速度。人类是无法承受这个加速度的,Tom表示可以接受。

在这个位置会有什么样的感觉呢?先来做一个计算:

宇航员Tom打算在“太黑洞”边缘来一次太空行走,他身高2米,穿上宇航服后质量为200公斤。那么在距离“太黑洞”70万千米的地方,他有什么样的感觉呢?

引力公式:F=G·m1m2/R²

其中G是引力常数:6.6741×10 ^-11N·m²/kg²,m1为太阳质量1.9885×10 ^30 kg,m2为Tom一半的质量100kg(这样方便计算他上下半身分别受力情况),R为他到太黑洞之间的距离7×10 ^8 m。

Tom如果将他的下肢朝向太黑洞,身体下半部分与上半部分的受力差为:

F’=G·m1m2/R² – G·m1m2/(R+1)²

计算结果是:F’=0.000077(牛顿)

Tom表示感觉良好,内心毫无波澜。

Tom没有止步,他义无反顾继续向前,到达距离太黑洞1000千米的地方,根据计算,他下半身与上半身之间的拉力达到: F’=26543(牛顿)=2707(公斤力)

这时候即便是Tom的宇航服能保住他不被扯断,但全身骨关节脱臼、脊椎断裂决不可避免。应该说此时的Tom已经牺牲了,因为他的大脑神经在黑洞强大重力的作用下已经全部破裂。

(Tom掉入黑洞的过程中,他的光谱发生红移)

这时候我们从地球看Tom,会看到他的身影慢慢变红,这是Tom高速远离时光谱发生红移的结果。

然而事情并没有完,此时的Tom已经不可能回头,黑洞强大的重力拉着他继续前进,当达到距离黑洞100千米的位置时,他下半身与上半身之间的拉力达到2654万牛顿,也就是270万公斤力,事实上在此之前他就已经被重力撕得粉碎,化作一线尘埃。

(Tom被越扯越长,在到达黑洞之前就已经粉身碎骨)

很惨!

如果Tom一开始就对得很准,那么他的碎片将直接进入到黑洞的事件视界,然后彻底消失。但一般情况下不会这样。碎片会化作黑洞吸积盘的一部分,围绕黑洞旋转,然后一点一点地被黑洞吞没。

Tom的故事结束了。

结束了?

三、黑洞有防火墙上面举的例子只是理想化状态,现实中的情况要复杂得多,你无法接近

我们在文章开始时就提到,黑洞是个神秘的东西,它广泛存在于宇宙之中,我们却很难发现它。天文学家们判断在我们的银河系里就有多达1亿个以上的黑洞,但你平时有看到它吗?没有。

绝大多数的黑洞都躲在类星体的中央,类星体发出极其明亮的光,它的光比恒星发出的光要强万倍以上,我们自然找不到深藏其中的黑暗星球了。

(这就是类星体,它的中间躲着一个大质量黑洞,它的质量可能是太阳的数千万倍)

这样的黑洞,我们容易接近吗?

你会说,不可能!

没错。

为什么会出现这样的情况?因为类星体就是黑洞的一道严密防火墙。

类星体是被黑洞捕获的星际尘埃,其中还有被撕碎的恒星和行星碎片,它们在黑洞的四周高速旋转,强大的重力将它们吸积在一起形成一个球。这些尘埃互相之间急速摩擦碰撞,高温等离子体最快能达到光速的1/3,速度快的继续转,慢的掉进黑洞被它吃掉。

黑洞吸积盘的摩擦是如此剧烈,以至于靠近它四周物质的10%-40%的质量被转化成了能量,最多的质能转化率竟然高达42%!相比之下恒星内核中的核聚变则显得和风细雨温柔许多,那里的质能转化率只有不到0.7%。

现在,你知道为什么类星体是这个宇宙中最亮的一批天体了吧!黑洞将它的吸积盘加热到500万度以上高温,消耗它们的质量,将其转化为强烈的X射线射向太空。

现在你还有把握说去黑洞附近转悠吗?别说靠近,离它几千万公里远,就已经被强烈的X射线杀死,然后被炙热的吸积尘埃击成碎片消失在太空中了。

(用南非的MeerKAT望远镜拍摄的银河系中心黑洞周围照片)

四、幽灵黑洞本文中Tom先生舍身探访的属于幽灵黑洞,这些黑洞往往由大的恒星坍缩而成,当它吞吃了周围所有尘埃之后,就失去了吸积盘。没有吸积盘的黑洞是孤独的流浪者,它不发光,与黑暗的宇宙背景融为一体,只有当远处有星光闪耀时,我们才能通过引力透镜现象发现这个幽灵。

只不过,幽灵黑洞目前只是理论上的存在,天文学家们还没有实际找到它的身影。

(两个幽灵黑洞正在相互靠近,它们的重力扭曲了周围的时空。这是想象图)

所以你要想步Tom后尘,试一试掉进黑洞的感觉,还是得先过吸积盘这一关。

总结:接近黑洞真的很危险,为安全起见,咱们还是远离黑洞吧!越远越好。

过程  人体  黑洞  
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