撞出黑洞吞噬地球?歐洲地下的超級對撞機,有多可怕
提到宇宙,人們往往會想到各種美好的事物,比如帶着神秘光環的土星和各式各樣的美麗星雲,但是,深邃的宇宙中同樣潛在着巨大的危機,那就是能夠吞噬一切東西的黑洞。
據2017年《科學》雜誌報道,美國天文學家通過X射線觀測望遠鏡的數據發現,巨型黑洞能吞噬3億個太陽!
要知道,一個太陽的質量,等於33萬個地球,也就是是說,一個巨型黑洞,可以吞噬99「兆」個地球,這個數字已經突破了「千億」這個計量單位。
綜上可見,黑洞有巨大的威懾力,連太陽都不是黑洞的對手,更何況一個小小的地球呢?
一群科學家為了窺探宇宙的奧秘,發明了超級對撞機,希望能從質子相撞的過程中,探索「宇宙大爆炸」的奧秘,但是這一撞,很可能撞出一個「人造黑洞」,吞噬地球。
黑洞是什麼?
2019年4月10日,一則震驚世界的消息在各個國家流傳開來,我們人類第一次通過自己的科技窺探到了黑洞模糊的樣貌。那是一個被橙紅色包裹的黑色空洞,遠遠看去,像是電影中巨龍的眼睛。
很多人得到消息後,並沒有歡欣雀躍,反而異常失望,因為黑洞的照片太模糊了。
.黑洞
1916年,德國天文學家卡爾·史瓦西通過計算得到了愛因斯坦場方程的真空解,這個結果表明,宇宙中存在一個界面——「視界」,一但進入「視界」,所有的東西都會被吞噬。
隨後,這個「視界」被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒正式命名為「黑洞」。
根據我國權威科學雜誌《科學探索》的解釋,黑洞是宇宙中的一種天體,具有極為強大的引力,這種引力的「拉攏」速度甚至超過了光速,所以,連光都無法從黑洞的引力中逃脫。
連光無形無色的東西都無法擺脫黑洞的巨掌,那人類在黑洞的面前,就更渺小了。在目前科學家的解釋中,所有進入黑洞的物質都只有一個下場:先被撕碎,再被吞噬。
當然,和我們中國神話中的「貔貅」不同,黑洞並不是「只吃不吐」的存在,它唯一能吐出來的東西是粒子到常規光子,以及從黑洞質量本身獲取能量的一些輻射(霍金輻射)。
綜上,我們也就不難理解黑洞照片模糊的原因了。
一方面,黑洞距離地球的距離非常遠,導致望遠鏡觀測到的數據量非常龐大,單是分析這些數據就需要很長的時間。
另一方面,我們拍攝照片,往往會講究一個「曝光」的機制,也就是說,在地球上,沒有光,就沒有照相這門技術,而黑洞作為光的天敵,基本就成了所有照相器材的噩夢。
因為這個原因,人們無法「主動」拍攝黑洞,只能靠着黑洞「吐」出來的能量和輻射,對黑洞有一個輪廓上的認識。
.黑洞是如何產生的
從天文學的角度出發,黑洞往往是超大質量的恆星,在壽命耗盡的時候發生爆炸而形成的,在科學家的研究下,目前的太陽系並不具備生成黑洞的可能性。
即使是距離我們最近的恆星太陽,放到整個宇宙中,充其量也只是一個中等質量的黃矮星,因此,50億年後,太陽的壽命耗盡,發生爆炸後,只會在中央區域留下一顆白矮星,而不是深不見底的黑洞。
然而,隨着科技的發展,人類漸漸掌握了事物之間各式各樣的聯繫,想法也更加大膽,他們企圖將黑洞作為技術,牢牢掌握在自己的手裡。
2005年,一個名叫霍拉蒂·納斯塔西的美國物理教授,在地球上製造了第一個「人造黑洞」,他採用美國紐約布魯克海文實驗室的粒子加速器,將兩個金離子以光速對撞,從而製造了這人類歷史上的驚人一幕。
儘管這個人造黑洞非常小,但已經具備了天體黑洞的許多特點,能夠將周圍10倍於自身質量的粒子盡數吞噬。納斯塔西的實驗令世界看到了黑洞的神奇之處,也給相關的研究開展了新的課題。
超級對撞機
在瑞士和法國的邊境處有座侏羅山,從表面上看,這座山青翠蔥茂有霧氣環繞,是一座景色壯美的山地。然而,在它地下100米的位置上,坐落着世界上最大、能量最高的粒子加速器——歐洲大型強子對撞機。
為了減少對地面的干擾,這個對撞機試驗場,以「環形」的趨勢,將侏羅山的地下圍住,總長達17英里,精確長度為26659米。
這座對撞機從2008年9月投入使用,至今已有13個年頭,13年內,這台對撞機始終圍繞着五個課題進行展開:質量、空間、反物質、宇宙構成以及宇宙大爆炸。
毫無疑問,宇宙大爆炸之中,便涵蓋了人造黑洞這個「子命題」。
在對撞機的真空管道中,每天都有無數個粒子以光的速度迅速穿梭,和另一個粒子迎頭相撞,這種猛烈的撞擊能在瞬間爆發出極強的高溫,隨後,會生成一個個人造黑洞。
2010年11月,來自全球各地的上千位科學家,在強子對撞機內放出了兩個亞原子粒子,經過對撞機的加速,兩個粒子在冗長的管道內瞬間相撞,產生了將近10萬億攝氏度的高溫,而這種高溫,和宇宙大爆炸時的高溫,非常接近。
經過這次粒子的強對碰,管道內形成了一團類似液體的東西,科學家們將其命名為夸克-膠子等離子體,這團「液體」的出現,直接推翻了宇宙最初是氣態的說法。
那麼,這一顆顆人造黑洞真的能吞噬地球嗎?答案是否定的。
縱觀人造黑洞的發展過程,每一次出現都是在對撞機的管道內,這就意味着,人造黑洞的體積並不大。其次,人造黑洞消失速度很快,基本在產生的瞬間就會消失,對人類並沒有威脅。
結語
黑洞作為宇宙中的神奇一隅,是我們人類最為好奇的東西,我們雖然無法觸碰到黑洞的存在,但我們認識自然,了解自然的好奇心,永遠是我們前進的動力。
或許我們人類現在的科技無法創造長久的人造黑洞,但是隨着科技的發展,我們終有一天能夠認識自然,利用自然改造自然。-以管窺豹-