被吸進黑洞未必會死!物理學家:人類能在兩個條件下安全進去

黑洞是宇宙中最神秘的天體之一,它有巨大的引力,周遭時空被劇烈扭曲,因此光線出不去,人類無法從外面看到黑洞內部的樣貌。那如果直接駕駛太空船進去呢?但重點是,人類能存活嗎?

宇宙中有各式各樣的黑洞,它們大小不一,有的有帶電,有的會旋轉。Grinnell College 助理教授 Leo Rodriguez 與 Shanshan Rodriguez 表示 ,有些黑洞,人類是有機會活著進去的。

條件一:黑洞質量要大,事件視界半徑夠長

首先,那個黑洞必須是「超大質量黑洞」。黑洞有強大的引力,在事件視界(event horizon)內,就連光線也逃不出黑洞。而事件視界的大小,是人類能否在黑洞存活的關鍵。

事件視界的半徑取決於黑洞質量,質量愈大,半徑愈大。若黑洞的質量與太陽相當,事件視界的半徑略低於 2 英里(3.2 公里);而位於銀河系中心的超大質量黑洞(400 萬個太陽質量),事件視界半徑約為 1,168 萬公里,相當於 8.4 個太陽並排。因此,太空船進入太陽質量黑洞的事件視界後,與黑洞中心的距離會比大質量黑洞短的多。

但人類不是一個質點,而是一個佔據空間的物體,因此離黑洞中心較近的點,受到的引力比離黑洞中心較遠的點還要大,因而產生引力差距,導致人體被拉長。這又稱為「義大利麵條化」(spaghettification),人類將被拉扯成細長的麵條狀,難以存活。

由於超大質量黑洞的事件視界半徑大,人類離黑洞中心遠,因此引力差距相當微小,人體並不會被拉長,而是無感的經過事件視界。

條件二:黑洞必須獨立,周遭不能有其他星體

除了黑洞要夠大,它還必須「與世獨立」。多數黑洞有吸積盤(accretion disk)結構,它們由來自被黑洞吸入的星體的氣體與塵埃構成,溫度極高,對太空船產生極大威脅。因此,若要安全的進入黑洞,那個黑洞的質量要夠大,而且周遭不能有其他的星體,這樣才能避免義大利麵條化與高溫的傷害。

但是星際旅行者必須要有心理準備,因為這是趟「單程」旅程,進入事件視界後,就永遠出不去黑洞。此外,雖然黑洞中的人類家能一窺黑洞樣貌,並獲取寶貴的觀測數據,但這些資料永遠傳不出黑洞,讓地球的科學家研究。以科研來說,進入黑洞是沒有效益的;但對那個進入黑洞的人來說,他將能獨享眼前的景色,但也會永遠被隔離在宇宙的另一個空間中。

參考資料

The Conversation

(本文提供合作夥伴轉載。首圖來源:Pixabay CC Licensed

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