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遇上比頭發還細的黑洞 人類能否存活

發布時間:2021-06-15 09:41 來源:科技日報

    宇宙中的物質主要由暗物質構成。盡管多年來,科學家一直嘗試在宇宙中或實驗室里捕捉暗物質粒子的蹤影,但是目前仍毫無進展。而原初黑洞正是暗物質的候選粒子之一。

研究表明,質量太高或者太低的原初黑洞都不可能成為暗物質,但如果它的質量介于月球質量的十億分之一到千分之一之間,或者說與一顆直徑為1—100千米的小行星質量相當時,那么它就有可能成為暗物質。

類似這樣的小行星,曾給地球帶來過毀滅性的災難。6600萬年前,正是一顆這樣的小行星撞擊地球,讓(非鳥類)恐龍和地球上近四分之三的其他物種走向滅絕。這是一次發人深省的生物大滅絕事件,它提醒著我們即便是遙不可及的天空,也有可能是災難的源頭。

但更值得思考的是:與這類小行星質量相當、由暗物質構成的原初黑洞,是否會對人類構成威脅?

要知道,質量為月球千分之一的原初黑洞的視界,僅僅約為原子直徑的1000倍?赡苡腥藭J為,這樣一個“小物體”穿過身體,引起的損傷應該微乎其微。

對于宇宙線等高能粒子來說的確如此,但對于原初黑洞來說,情況則完全不同。

在原初黑洞的強大引力作用下,我們的身體會在穿過它的瞬間坍塌成幾厘米。參照銀河系中暗物質暈的運動速度,一個典型的原初黑洞,其運動速度約為每秒100千米,它所產生的強大引力將在10微秒內持續拉扯我們的身體。這枚原初黑洞所造成的痛覺,就像是一個擁有超強吸力的微型吸塵器,迅速穿過我們的身體,導致我們的肌肉、骨骼、血管和內臟等迅速收縮。這種扭曲程度是人類完全無法承受的。

就像毀滅地球的小行星一樣,在其來臨之前,誰也無法想象這些天外來客會對我們造成怎樣的影響。那么,我們遭遇原初黑洞的概率有多大呢?

一個粗略的計算或許可以讓你松一口氣。如果上述質量的原初黑洞由暗物質構成,那么在我們的一生中,與原初黑洞相遇的概率大約為1/1026。也就是說,在地球上現居的80億人中,其中一個人與黑洞相撞的概率大約為1/1016。如果10億年后人口仍然保持在現在的水平,那么從現在開始的10億年內,一個人與原初黑洞相撞的概率約為1/109。那么10億年后呢?我們應該沒有“閑心”去擔心原初黑洞了,因為屆時太陽將蒸干地球上所有的海洋,地球也將變得不再宜居。

即使我們把其他星系中的行星也考慮在內,那么在整個可觀測的宇宙范圍內,最多約有1萬億“人”會因與原初黑洞相撞而死亡。因此,我們大可放心地假設,我們中沒有人會遭受這種滅頂之災。

但是,那些處于太陽系邊緣,罕見且不可見的天體,其“真身”也可能是原初黑洞,比如假想中的第九行星。為了探明太陽系中是否有原初黑洞藏匿其中,在一篇最新發表的文章中,研究人員就提出通過薇拉·魯賓天文臺觀測原初黑洞與奧爾特云中的巖石撞擊時產生的耀斑,來探測整個太陽系中的原初黑洞。

顯然,人類遭遇其他災難(例如小行星撞擊)的風險要比與原初黑洞相撞的概率高得多。在這一點上,恐龍應該“深有體會”。我們無須為了原初黑洞在夜里輾轉難眠,這應該算是可以接受的一個“好消息”。

編輯:徐菁
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