指甲盖般大的黑洞,能吃掉地球吗,过程会是什么样子?
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发布时间：2022-04-26 05:38
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时间：2022-06-21 07:08
常常有人说道很小的黑洞，总想直观的了解一下小黑洞会不会吃掉地球，过程是怎样的。下面我们通过剖析一个指甲盖般大的黑洞，来讨论一下这个问题。
指甲盖有多大？大概1个立方厘米吧。1立方厘米体积的黑洞有多大？
怎么理解黑洞体积。黑洞本身实质在奇点，而奇点是没有体积的，或者说体积是无限小的。无论多大质量的黑洞，所有质量都集中在中心那个体积无限小的奇点上。因此，从这个意义上来说，黑洞是没有体积的。现在人们所说的黑洞体积，是指黑洞的史瓦西半径。
史瓦西半径是指黑洞奇点周围形成的一个无限曲率空间，这个空间呈球形包裹着黑洞奇点，这个球形大小与黑洞质量成正比，遵循的公式为：R=2GM/c^2。这里R为史瓦西半径值，G为引力常量，M为天体质量，c为光速。
史瓦西半径是任何物体都存在的一个临界半径，任何物体一旦缩小到自己质量的史瓦西半径内，就会无限坍缩成一个奇点。在这个半径球形空间，是黑洞的绝对控制天下，任何物体一旦进入，只有无限坠落到奇点的命运，光速也不例外。
1cm^3体积的黑洞，这里理解为史瓦西半径球形的体积，根据球体积公式V=4/3πr^3计算，1cm^3体积的黑洞，史瓦西半径约为0.62cm。而地球的史瓦西半径约9毫米，因此这个黑洞质量比地球要小。据上述公式测算，这个黑洞质量约为4.18x10^24kg，约地球质量的70%，约火星质量6倍，金星质量的约81%。
这么小的黑洞，在宇宙中还没有发现。现代理论认为，在宇宙大爆炸时，会产生很多原初黑洞，很小很小，在现在应该还有存在，但迄今没有发现。而现在发现的黑洞，都是大质量恒星爆发后形成的，形成这些黑洞的原恒星一般要在40倍太阳质量以上，演化后期发生超新星大爆炸，会在核心留下一个太阳质量3倍多的黑洞。
或者中子星达到了奥本海默极限，也就是约3个左右的太阳质量，才会坍缩成一个黑洞。现在宇宙中发现的黑洞最小的也在3倍太阳质量以上。
黑洞的极端性质。除了极小质量黑洞（原子质量级别以下）会瞬间蒸发以外，稍大点的黑洞都是喂不饱的，是宇宙食物链的顶端。因此一般来说，只有黑洞吃掉恒星，恒星是不可能吃掉黑洞的。哪怕恒星质量比黑洞大很多，如r136a1，质量是太阳的约300倍，但如果遇到一个3倍太阳质量的黑洞，也只能被吃掉。
这是因为黑洞的引力极端，在史瓦西半径以内，其时空曲率是无限大。什么是无限大，就是无法形容有多大。所谓曲率就是时空扭曲，而引力就是时空扭曲的表现，在时空无限极端扭曲的情况下，引力变得无穷大，因此黑洞视界内连光速也无法逃逸。这样人们就无法看到黑洞，只能在史瓦西半径临界处，通过黑洞吸积盘能量迸发看到，这个地方叫黑洞视界。
黑洞引力同样遵循万有引力定律。世界上一切物体，包括各种天体，都遵循万有引力定律，就是引力大小与相互作用物体质量的乘积成正比，与距离平方成反比。就是说，质量越大，引力就越大，但随着距离拉大，引力就会呈指数级衰减。而距离不是指表面距离，而是指质心到质心之间的距离。
万有引力定律表达式为：F=GMm/r^2。这里的F表示引力值，G为引力常量，M和m为相互影响的两个物体质量，r为物体质心之间的距离。
因此同等质量的黑洞与恒星或任何其他天体引力都是一样的，所不同的就是黑洞视界表面距离质心很近很近，而恒星表面距离质心很远，根据引力大小与距离平方成反比的性质，黑洞表现出来的引力就非常极端。
比如r136a1，虽然其质量是太阳的300倍，但其半径为30~40个太阳半径。太阳半径为69.6万千米，r136a1就差不多在半径在2088~2784万千米左右。而如果太阳变成了黑洞，视界表面距离质心就只有约3000米了，r136a1恒星变成黑洞，表面距离质心就只有90千米了，这时，在它们视界以内，引力就是无限的了，在靠近黑洞视界处引力也很极端。这就是任何恒星都无法抵御黑洞引力而被吞噬的原因。
黑洞一旦靠近其他天体，巨大的引潮力可以撕碎一切。何谓引潮力？就是由于物体具有体积，但引力源靠近时，不同部位受到的引力作用是不同的，这样就会导致物体受到引力不平衡而扭曲。月球虽然没有地球大，而且还距离地球平均38.4万千米，但其引潮力对地球产生着巨大影响，如涨潮落潮，板块运动，大气环流等等。
一个体积约1cm^3的黑洞虽然很小，但质量已经接近金星，而月球质量只是金星的1/57，且靠近了地球，因此对地球的引潮力作用就完全不是月球可比了，它对地球将形成潮汐瓦解作用。儿潮汐瓦解正是黑洞吞噬天体的基本过程。
所谓潮汐瓦解就是在黑洞强大引潮力作用下，极端扭曲天体，将天体一点点撕碎，然后吸食这些被撕碎的碎片。有人形容当一个人接近黑洞是，如果是脚部朝着黑洞，引力对于人的脚部和头部差距巨大，因此会把人像拉扯牛皮糖一样，拉得很长很长，脚部已经细如发丝，而头部还完好无损。想一想此人看到自己被拉扯成100千米的身子像藕丝糖一样卷曲在黑洞吸积盘的样子，会是一幅怎样惊恐的表情？
当然这只是形容，实际上，潮汐力和黑洞吸积盘巨大的角动量会把任何物体扯得粉碎，在超高速旋转中粉碎成基本粒子，迸发出炽热的超高温光芒，以及X射线等高能射线。
厘米级黑洞靠近地球撕碎地球过程。根据引力定律，这个史瓦西半径0.62cm的黑洞，相当于金星与地球接近时的引力。如果真是金星靠近地球的话，在距离地球8189公里时到达洛希极限，金星就会被地球引潮力所撕碎而解体。
但这个黑洞的靠近，当然不会解体，被解体的只能是地球。当黑洞距离地球约5000千米时，相当于地球与金星相撞的威力，地球将翻江倒海，板块崩溃，全球性地质灾难爆发，地球所有物种已经万劫不复。
随着黑洞与地球的引力拉扯作用，黑洞日益靠近地球，两个天体相互围绕着着一个质心旋转，黑洞的引潮力对地球形成全面潮汐瓦解，靠近黑洞的地球表面轮番被撕碎掀起，成为黑洞超高速旋转超高温炽热吸积盘，发出耀眼的光芒和高能射线，以摧毁一切之势蚕食地球。
在这种环境下，生物全部毁灭，地球很快变成一个翻天覆地的死球。这个黑洞慢慢的享用战利品。黑洞吃东西并不很快，越小的黑洞吃得越慢，像这种厘米级黑洞，要真正把地球吞掉，需要亿万年。享用完地球后，黑洞质量变成1.7个地球大，史瓦西半径成为1.52cm。
这个黑洞在太阳系最终结果。厘米级黑洞吃完地球后，在地球轨道已经有一个地球质量1.7倍的黑洞，这个黑洞的引力扰动将严重影响其他行星运行，尤其是金星和火星的运行轨迹，太阳系行星运行开始发生紊乱。导致的结果可能有两种：
一种是这个黑洞正好在混乱中浑水摸鱼，随着一个个星球靠近，继续慢慢享用饕餮大餐，最终吞噬了包括太阳在内的整个太阳系。这样，这颗黑洞最终长大到了史瓦西半径3000米。不过这个时间需要很久很久，或许数百亿年后还没有完成。当然，随着黑洞变大，吞噬的速度会渐渐加快。
第二种情况就是，这颗黑洞在地球轨道经过与几大行星之间的轨道共振后，运行关系被重新排列，最终稳定下来，从此成为太阳系里一个新成员。也就是说在重新排列组合后的太阳系，地球轨道没有了可见星球，替代地球的是一颗1.7倍地球质量看不见的黑洞。这颗黑洞依然围绕着太阳公转，一直到太阳系灭亡。
就是这样，欢迎讨论，感谢阅读。
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时间：2022-06-21 07:08
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时间：2022-06-21 07:08
会先把地球吸引至轨道，地球会因为引力作用崩散，一点点的被黑洞吸收掉。
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时间：2022-06-21 07:09
