[转]如果地球掉进黑洞会怎样：意大利面条化效应

oz指南针团队

北京时间2月17日消息，很长时间以来，黑洞一直令人们倍感兴奋和好奇。如今我们发现了引力波的存在，人们对黑洞的兴趣肯定也会水涨船高。而人们一定不会放过这样一个问题：从理论上来说，黑洞最可能以哪种恐怖的方式影响人类和地球呢？

　　如果附近有一个黑洞，它最著名的效应之一便是“意大利面条化”效应（Spaghettification），这是一个极具想象力的词儿。简单来说，如果你和黑洞靠的太近，你就会被拉长，就像意大利面一样。之所以会产生这种效应，是因为你的身体各处存在引力梯度，即受到的引力大小有差别。

　　请想象你两脚朝下飞向黑洞的情景。由于你的脚离黑洞更近，它受到的引力将比头部受到的引力要大。更糟糕的是，由于你的胳膊并非位于身体中心，它们被拉长的方向会与头部的朝向稍有不同。因此，你身体的边缘部位会被拉进身体里。最后的结果是，你的身体不仅被拉长了，而且中间还会变细。因此，还没等你的身体（或其它物体，如地球）抵达黑洞中心，它们就早早地变成了一根“意大利面条”。

　　那么，假设突然有一个黑洞凭空出现在地球边上，会发生什么事情呢？产生“意大利面条化”的引力效应在这种情况下也会生效。地球离黑洞更近的那边受到的引力会比另一边大得多。这样一来，我们的星球自然也就难逃被撕裂的厄运了。

　　不过，如果吞噬我们的是一个超大质量黑洞，那我们甚至都可能注意不到自己被黑洞吞进来了，因为在黑洞的事件边界下面，一切事物都能保持原来的模样，至少能维持一小段时间。在这种情况下，我们要等上一会儿，才会遭遇灭顶之灾。

　　不过用不着为此忧心忡忡。首先，我们不大可能如此倒霉、真的撞上一个黑洞；其次，即使我们真遇上了这样的倒霉事儿，说不定还能够以“全息化”的方式继续活下去。

　　有趣的是，黑洞并不一定真的是黑色的。在一些遥远星系的中心，存在着一种名为“类星体”的天体。它们的能量由黑洞供给，极其明亮，释放出的辐射量轻轻松松就能超过寄主星系其它部分所释放的总和。当黑洞吞噬新物质的时候，就会放出这样的辐射。

　　这里要申明的是，这些物质此时仍然处于事件边界之外，所以我们能看到它们。等落入事件边界之后，它们就消失得无影无踪了，即使是光线也无法从中逃脱。

　　当物质在黑洞周围堆积起来之后，它们就会发光。我们在观察类星体时，看到的就是它们发出的光线。但对于任何围绕黑洞旋转、或位于黑洞附近的东西来说，这都是一个棘手的问题，因为这些堆积物的温度非常高。也许我们还没等到被拉成意大利面的形状，就早被这些高能量辐射给烤焦了。

　　在克里斯托弗·诺兰（Christopher Nolan）的《星际穿越》中，有一颗行星围绕着黑洞旋转，这是一种十分诱人的设想。生命要想存活下来，必须存在能量源或者温度差。而黑洞正可以扮演能量源的角色。

　　不过有一点值得注意：黑洞必须不再吞噬任何周围的物质，否则它将释放过多的辐射，周围的任何星球上生命都无法存活。而在这样的星球上，生命将会是什么样子（假设它没有靠得过近、不至于被拉成面条），那就是另一回事儿了。

　　与地球从太阳那里获得的能量相比，这样的星球接受到的能量可能会很少。并且，这些星球上的环境一定也十分怪异。为此，《星际穿越》在拍摄过程中，还专门咨询了专业人士，确保影片中黑洞外观的准确度。

　　这些因素并不会彻底排除生命存在的可能性，但生命要想在这样的环境中生存下来实属不易，存活的形式更是叫人难以预料。

　　“毛毛球”理论

　　一篇近期发表的论文中指出，如果你站在黑洞的表面，就会创造出一个近乎完美的、你自己的复制品。这一理论是美国俄亥俄州立大学的萨米尔·玛瑟博士（Samir Mathur）提出的。

　　这个奇怪的理论名叫“毛毛球”理论。该理论认为，黑洞的边界并不会摧毁它接触到的一切东西，而是远比我们想象的要温和的多。并且，如果地球被黑洞吞噬的话，我们甚至都不会注意到这一点。

　　该假说与当下的主流理论背道而驰。主流理论认为，黑洞边上有一道“火墙”，会摧毁自己碰到的任何东西。但玛瑟博士认为，碰到黑洞边缘的物质并不会被摧毁，而是会变成自身略有瑕疵的复制品，和以前一样继续存在下去。

　　“他们认为黑洞并不是杀人凶手，而是一种类似复印机的东西。”帕姆·戈德（Pam Gorder）指出。玛瑟于2003年首次提出“毛毛球理论”，认为黑洞的表面虽然清晰，但同时也“毛茸茸的”。他当时表示，物质并不会真的掉入黑洞内部，而是会落在黑洞表面。

这一说法为宇宙全息论提供了支持。全息宇宙理论认为，就像信用卡上镶嵌的安全芯片一样，在另一个我们看不见的维度中，也许还存在另一个二维平面。这个平面上包含了所有用来描述这个三维物体的信息——在宇宙全息论中，该物体指的也就是宇宙。

　　从根本上来说，该理论认为，在宇宙的“平面版本”的某个区域中，可能藏有用来描述这个三维物体信息的一切数据。

　　超大质量黑洞

　　超大质量黑洞是指星系中央密度极高的区域，质量可以高达太阳的数十亿倍。它们的引力极大，能够将周围的一切尘埃和气体扫除一空。科学家认为，星系中的恒星正是在它们巨大的引力作用下旋转的。

　　但这些超大质量黑洞究竟是如何形成的，我们目前尚不清楚。

　　天文学家认为，它们也许是由一团巨大的气体云形成的。这些气体云的体积比太阳大10万倍，坍缩之后便形成了黑洞。这些黑洞“种子”随后逐渐合并在一起，形成更大的超大质量黑洞。

　　除此之外，超大质量黑洞也可能是由巨大的恒星演变过来的。这些恒星的质量约为太阳的100倍，在燃料耗尽、坍缩之后，最终形成了黑洞。

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