新浪科技訊 北京時間9月6日消息，據國外媒體(ti) 報道，在許多人看來，黑洞是宇宙中相當可怕的存在。它們(men) 無比黑暗，有著強大的引力，似乎有著某種不祥的意味。如今，天體(ti) 物理學家又提出了一種假想的黑洞類型：原初黑洞。這種黑洞不是由恒星坍縮而成，而是形成於(yu) 宇宙的最初時刻，並充斥於(yu) 我們(men) 現今的宇宙。

　　那麽(me) ，一個(ge) 這樣的遠古怪物衝(chong) 向地球的幾率有多大？一位天體(ti) 物理學家對此進行了計算。

　　誕生於(yu) 大爆炸

　　早期的宇宙既狂野又複雜，與(yu) 我們(men) 今天所處的溫和宇宙截然不同。在大爆炸的最初時刻，宇宙發生了劇烈的相變。盡管科學家們(men) 已經初步理解了大爆炸最初幾分鍾的物理現象，但在那之前發生的事情卻一直籠罩在神秘之中——相關(guan) 的數學計算也異常複雜。

　　要形成黑洞，需要一些相當極端的條件，比如一顆恒星在其生命的最後時刻發生坍縮。在宇宙誕生的最初幾秒鍾裏，恒星並不存在，但可能存在形成黑洞的合適條件；原初黑洞的形成，所需要的隻是將大量的物質或能量塞進一個(ge) 足夠小的空間。

　　在宇宙遙遠的過去，在我們(men) 尚未探測到的宇宙未知領域，可能正好存在一些條件，使原初黑洞充斥著整個(ge) 宇宙。這些黑洞可能有不同的質量，取決(jue) 於(yu) 它們(men) 形成的條件。不過，科學家幾十年來對原初黑洞的搜索毫無結果，使人們(men) 對它們(men) 的興(xing) 趣逐漸減弱。直到不久前，我們(men) 終於(yu) 有了一個(ge) 高效的探測工具——激光幹涉儀(yi) 引力波天文台（LIGO）。

　　當LIGO首次探測到黑洞碰撞所產(chan) 生的引力波時，天文學家發現，這些黑洞的質量相當奇特，每一個(ge) 都有太陽質量的幾十倍。這個(ge) 質量範圍很難通過常規的恒星黑洞合並來實現，因為(wei) 這樣的合並事件必須足夠頻繁，才有可能形成如此規模的黑洞。於(yu) 是，原初黑洞又回到了天文學家的視野當中。

　　尋找原初黑洞

　　關(guan) 於(yu) 早期宇宙發生的各種過程，如果有某種奇特的機製能產(chan) 生黑洞的話，那就不會(hui) 隻產(chan) 生幾個(ge) 黑洞，而是會(hui) 充滿整個(ge) 宇宙。事實上，宇宙中可能存在著足夠多的原初黑洞，至少可以作為(wei) 一部分暗物質的解釋；據天文學家估計，神秘的暗物質占宇宙中所有物質的80%以上。

　　最近發表在預印本數據庫arXiv上的一篇論文中，科學家假設宇宙中可能存在著數量驚人的小型黑洞。它們(men) 會(hui) 經曆怎樣的變化？

　　事實上，黑洞並不是100%黑色的，它們(men) 會(hui) 通過霍金輻射失去質量。霍金輻射是發生在黑洞事件視界的複雜量子力學過程，允許一些粒子和輻射從(cong) 黑洞逃逸。黑洞越小，其質量損失就越快。小於(yu) 1億(yi) 噸的黑洞——比一顆典型的小行星略輕——在當前的宇宙年齡中將失去大約一半的質量。對於(yu) 更大的黑洞，在當前的宇宙年齡下，隻會(hui) 因霍金輻射損失一小部分質量。

　　每個(ge) 星係中小型黑洞的總數取決(jue) 於(yu) 星係中有多少暗物質，以及每個(ge) 黑洞有多大。不過，無論怎麽(me) 分，不同星係中應該都有很多小型黑洞。

　　而且，這些黑洞的運行都很快。根據計算機模擬和星係動力學的觀察結果，暗物質的速度超過每秒160公裏。以這樣的速度，一個(ge) 小行星質量的黑洞可以在幾周內(nei) 覆蓋木星和地球之間的距離。那麽(me) ，我們(men) 應該害怕這些黑洞撞上地球嗎？

　　原初黑洞與(yu) 地球的碰撞

　　如果一個(ge) 小行星質量的黑洞撞擊地球會(hui) 發生什麽(me) ？簡單來說：滅頂之災。黑洞會(hui) 像一把加熱的刀刺穿黃油一樣，刺穿我們(men) 星球的表麵；另一方麵，黑洞會(hui) 立即開始減速，因為(wei) 它會(hui) 與(yu) 地球的引力相互作用。任何原子或分子（或者我們(men) 每個(ge) 人）在穿過事件視界之後，就會(hui) 從(cong) 已知的宇宙中溜走，再也看不見。事件視界是黑洞的邊界，在這個(ge) 邊界之內(nei) ，任何東(dong) 西，甚至光，都不能逃脫。

　　在最理想的情況下，黑洞會(hui) 從(cong) 地球的另一側(ce) 離開，留下幸存者來收拾殘局。在最糟糕的情況下，黑洞會(hui) 落在地核的位置，在那裏地球的引力將足以讓黑洞開始“進食”。最終，黑洞會(hui) 吞噬我們(men) 整個(ge) 星球。

　　值得慶幸的是，根據這篇論文的計算，黑洞落在地核上的幾率相當小——它們(men) 的運行速度實在太快了。

　　另一方麵，地球與(yu) 黑洞的遭遇還會(hui) 導致另一個(ge) 令人不快的結果：升溫。在穿過地球的過程中，黑洞會(hui) 吸積物質，而吸積會(hui) 產(chan) 生熱量（激活星係核的也是這種熱量）。一個(ge) 小行星質量的黑洞撞上地球後，最終釋放的能量與(yu) 1公裏寬的小行星撞擊所釋放的能量差不多。在6500萬(wan) 年前，一顆如此規模的小行星撞擊地球後，導致了恐龍的滅絕。

　　幸運的是，黑洞碰撞可能非常罕見。根據這篇論文的計算，在最“樂(le) 觀”的情況下（以科學家的標準，即星係中黑洞的數量達到最大值的情況），可能每十億(yi) 年左右才會(hui) 發生一次碰撞。因此，對於(yu) 所謂的黑洞撞地球，我們(men) 不必過於(yu) 擔心。

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