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你跳进一个黑洞里

大多数黑洞,四周都围绕着纯净的真空,所以你不会因为撞击到太多氢原子而死掉——只是你得确保你跳进去的这个黑洞不是一个乱糟糟的、四周围绕着旋转气体的黑洞。

有趣的是,你会没事。通常说来,我们不推荐你以光速在太空里行动。但是其实速度和加速度并不危险,麻烦在于撞到东西。即使很小的粒子也会在你速度那么快的时候带给你大问题——而太空可不是完美的真空。太空里到处都是氢原子,在你以接近光速的速度移动时,它们会像能够摧毁原子的子弹一样击中你。氢原子会穿透你的身体,摧毁你的原子的核心,这是致命的。

如果选择正确的话,你加速到接近光速的那段时间会过得很愉快。但是随着你逼近黑洞,你会感觉到你的身体开始拉伸,因为重力急剧增大,拉扯着你的头部的力(假设你像一根矛一样朝着黑洞飞去),会比拽你脚部的力要大,这就会把你的头向着远离你的脚趾的地方拉扯。

以下是会发生的情况:一旦你的脚离开了太空飞船,你就会以自由落体的方式向黑洞里降落。但是,这跟一般的自由落体不一样。当你到达这颗恒星型黑洞的表面的时候,你的速度比光速低一些,差不多有每秒钟186000英里。

一开始,这种拉伸感觉还不错,就像脊椎推拿按摩师在温柔地给你做治疗一样。然而,这很快就会变得不舒服起来,你可能会开始意识到你有麻烦了。

然而,你将如何死去,取决于你跳进去的黑洞的类型。你的第一选择是跳进一个小型的恒星型黑洞里。

你身体上的这种“潮汐力”最终会把你扯成两半,就像你被绑在两列方向相反的火车上一样[1]。一开始你会从你最脆弱的地方被扯成两半,就是接近肚脐眼的地方,这里有你的脊髓和一些柔软的肉。你的下半身没有什么重要器官,而流血致死需要花上一阵子,所以你还活着。至少当时还活着。但是潮汐力会随着你继续往中心走而增强,于是你又会被拉扯开。之后还是一遍又一遍的这种拉扯。你的身体会继续分裂,直到你只剩下一颗头,朝着奇点飞去。头部最后也会分裂成碎片。

到目前为止,我们建造过的最快的工具是没有载人的太阳神飞船。它在绕行太阳时,可以达到每小时约157078英里的高速,但是这只是光速的0.0002倍而已。除非你可以找到一个比爱因斯坦说的可能的速度更快的方法,否则你将不可避免地死在黑洞里。

这些变化会发生得特别迅速。得有人拍摄下来,然后用慢镜头回放,才能看到发生了什么。裸眼看的话,你就只是消失了。

首先,你必须清楚你跳进去的这个决定是最后的决定。因为如果想要从黑洞里出来,你必须跨越黑洞表面,而要这么做,你必须比光速还快,这是不可能的。

但是事情会变得更糟。黑洞的重力不仅会拉伸你的身体,还会塑紧它,就像一件终极塑身衣一样挤压你。最终,引力会比你体内的化学键更强,于是重力不但会把你的身体分裂成碎片,还会把你的分子分裂开——把它们分解到你只剩下一群飞向奇点的原子的状态。

所以,如果你跳进去,会发生什么呢?

黑洞不允许光逃逸,所以没有办法知道那个假设的奇点看上去是什么样子的,也没法知道你在里面是什么样子的。然而,无论你在黑洞里的什么位置,无论你的形态如何,我们知道你最终的落脚点。黑洞会逐渐释放出霍金辐射,直到它彻底蒸发掉。所以过几百亿年以后,你的残余部分会以一些辐射光子的形式,重新出现在黑洞表面[2]

5.在爆炸以后,恒星的残余部分会因为自身的重力而坍塌,剩下的东西非常小(大概有旧金山那么大),但质量巨大(比太阳的质量大5倍)。它的引力非常大,它的逃离速度比光速还快。这就是黑洞。

但是我们倒回去,让你可以改变主意。我们假设你没有跳进一个小型黑洞里,而是跳进了一个超大的黑洞里。很遗憾,你注定还是会死,但是这次情况会变得有趣起来。

4.如果你正好观察到了这种坍塌,你需要逃跑。外壳的冲击波需要几个小时的时间,才能撞击到铁做的核心并且震回恒星表面。一旦这个情况发生了,恒星会爆炸,在爆炸的瞬间释放出相当于银河系里1000亿颗星星的能量。

因为这些超大黑洞的重力增加得慢一些,你其实在越过黑洞表面以后仍然活着。在那以后会发生什么,至今仍是个谜。因为光无法从黑洞里逃逸出来,所以没办法知道里面会发生什么。我们没法看进去,因为光无法反射出来,而任何进入黑洞表面的探测仪都会消失,再没有信号出来。

3.这颗恒星里没有了任何核反应以后,它就无法抵抗自己的重力,而外壳会以四分之一光速坍塌。

但是我们可以推测。你的死法可能会是这样——被黑洞中心的奇点的潮汐力拉伸,拉得像意大利面一样。但是因为你在进入表面以后还活着,你最后的活动会有些不同。你可以看到飞船上的你的朋友,只不过你的视野不太好。所有东西看上去都是扭曲的,因为不仅是你会在黑洞里受到挤压和扭曲,光也是如此。所以往外看银河系,就像从一个舷窗里往外看星星,或者从水下看世界一样——恒星和行星都被压缩进你的隧道视野里了。

2.最终,这颗恒星会燃尽自己的燃料。这需要很久。

然后你才会死掉(被拉伸成意大利面,并且被挤压得只剩下亚原子粒子)。

1.一个黑洞开始的时候,是一颗比我们的太阳大10倍的恒星。

[1]中世纪时,这叫作“四马分尸”,他们使用的不是火车,而是马。但是马没有黑洞强大,所以有时候没法把一个人的身体分裂开来——需要刽子手用斧头帮忙。

所以,黑洞究竟是什么?简而言之,以下是黑洞产生的过程。

[2]事情在这里变得复杂了起来。我们之前说过,你没法从黑洞中逃离,除非你的速度比光速还快。这是真的。感谢爱因斯坦,我们也知道了有质量的物体的速度没法比光速更快。所以我们现在面对着一个矛盾的说法。你要怎么以辐射的形式逃离黑洞?答案是:跟你把文件从闪存盘上拷贝下来的方式一样。闪存盘上的电子储存在能量井里,它们以量子机械过程,进入并离开能量井,这个过程叫作隧道穿越,它们从能量井内消失,然后出现在外部,并没有穿越两者之间的空间。同样,黑洞内的粒子可以消失,然后重新出现在黑洞以外,不用穿越黑洞表面。所以坏消息是,如果你跳进一个黑洞里,你的原子会被切碎。而好消息呢?你会学会瞬间移动。

天体物理学家尼尔·德格拉斯·泰森相信,跳进一个黑洞里,是在外太空最壮观的死法。考虑到在太空里寻死有好几种方法(其实在太空寻死也就那几种方法,真正了不起的是找到一个地方活下去),这就说明了一些问题。