既然黑洞吞噬一切，为啥科学家还敢制造，难道不怕把自己吞掉？

看过我过去有关黑洞文章的都知道，黑洞是宇宙顶级天体，通吃一切，而且就像传说中的貔貅，没屁眼，光吃不拉，因此就会越吃越长越大。现在人类已知宇宙中最大的黑洞质量达到了太阳的1040亿倍，就是经过很多年吞吃了许多天体才长成这样的，这个黑洞叫SDSS J073739.96+384413.2。

黑洞的吃相很难看，有点像鲨鱼或鳄鱼，不管废铜炼铁什么都往肚子里吞，来者不拒，任何天体也无法与其抗衡。现在已发现宇宙最小黑洞约太阳质量的3倍，最大恒星约太阳质量的200多倍。理论上，宇宙中最小的黑洞都可以吃掉最大的恒星。

既然黑洞是如此霸道，蛇可吞象，太阳、地球遇到黑洞岂不就完了，为啥还有些科学家还说要制造一个黑洞呢？这不是自己作死吗？它们就不怕自己被吃了，还连累别人也被吃了？

黑洞形成机制和科学家们想制造的黑洞说到制造黑洞，这里就不得不说说黑洞形成的原理了。虽然黑洞看起来很极端，无恶不作，但其实它形成的原理很简单，就是压力。只要有难以想象的巨大压力，将任何物质压缩到自己质量的临界点之内，就成为一个黑洞了。

物质质量的临界点就是史瓦西半径，史瓦西半径的计算公式为：R=2GM/C^2。公式里的R就是史瓦西半径，G为引力常量，M为质量，C为光速。

形象地说， 就是物质被压缩进自己临界点之后，就会无限坠落到核心一个无限小的奇点上，而史瓦西半径，就是在奇点周围形成的一个曲率无限大的球状无物的空间。

根据史瓦西半径公式计算，太阳的史瓦西半径约为2964米，地球的史瓦西半径约8.9毫米，月球的史瓦西半径约1毫米。但要把物质压缩进自己质量史瓦西半径内谈何容易，不但人类无法制造出这种极端压力，就是宇宙中也很少能有这种压力。

因此宇宙中形成黑洞的条件只有一个，就是天体质量足够大，大到太阳质量的40倍左右。这种天体核心压力极高，在演化末期还会发生超新星大爆发，在超大压力挤压下，才能在核心留下一个黑洞。

除此之外，还有中子星质量超过上限，即奥本海默极限，这样才能够在已经极大压力下再增加一点压力，压垮依靠中子简并压勉强支撑的中子星形态，成为一个看不到物质的黑洞。

既然如此，科学家们如何获得这么大的压力，在地球上制造出一颗黑洞呢？原来是欧洲大型强子对撞机，可以制造出微观层面极强的压力和温度，甚至可以再现宇宙大爆炸后1秒钟内的景象，因此理论上是可以制造出一个原子级别黑洞的。

请注意，科学家们要制造的黑洞，只是原子级别的微型黑洞，不是史瓦西半径有原子这么大，而是这个黑洞的质量只有原子这么大。氢原子的质量约1.674*10^-27kg（千克），理论上，制造出来的黑洞史瓦西半径约2.48*10^-54米，就是约248万亿亿亿亿亿亿分之一米。

这么小的黑洞能够吃掉地球吗？回答是否定的，因为这涉及到黑洞蒸发理论，这个理论是已故著名物理学家霍金率先发现并创立的。

黑洞蒸发理论简介量子力学的不确定性原理告诉人们，真空不空，到处都存在着虚粒子海洋，这些虚粒子会在随机量子涨落中以正反成对的方式涌现，很快又相互湮灭，但也有极个别没有湮灭而分开，这就是宇宙奇点的起源。

霍金的黑洞蒸发（又叫黑洞辐射）理论就是建立在这个理论基础上的。他认为在黑洞史瓦西半径（事件视界）里，是一片符合不确定性原理的量子虚空海洋，虚粒子在视界附近不断涌现又湮灭，但在湮灭前正反粒子会分离一段极短的时间，这样就会发生四种可能性：

1、两个伙伴重新相遇，并且相互湮灭；2、反粒子被黑洞捕获，正粒子则逃离到外部世界；3、正粒子被黑洞捕获，反粒子逃出；4、正反粒子虽然没有湮灭，但双双落入黑洞。落入黑洞的粒子即被无限引力拉扯到核心奇点里，而逃逸的粒子就成为洞外物质。

霍金对这几种情况发生的概率计算，结果是第2种可能性最常见，这样黑洞就有倾向的捕获反粒子，而正粒子则逃出黑洞成为可见物质。负能量被吸收，正能量损失，这就是黑洞能量或质量会不断减少，也就是黑洞蒸发或黑洞辐射的原因。

黑洞既然能够“蒸发”，也就是说黑洞不光会“吃”，而且也会“吐”，由此黑洞质量就会越来越小，慢慢消失了？

其实，我们一般人也可以看出，这种“蒸发”的能量是极其微小的，只是粒子级别的。根据黑洞理论，越大的黑洞视界内的温度越低，也就是温度和质量成反比，一个太阳这种质量的黑洞，温度只有10^-7K，就是0.0000007K，极端接近绝对零度了，因此辐射极其微量，实验室也无法探测到。

这就是说，越大的黑洞，蒸发得越慢，这种慢在黑洞的吞噬速度面前，完全可以忽略不计，慢得连宇宙都无法忍耐，直到宇宙即将灭亡的时候，一切恒星消失，黑洞也还在那里，然后没有任何物质吸收的情况下，还要经过许多万亿年后，黑洞才会完全蒸发掉。

但微型黑洞就不一样了。霍金计算发现，黑洞质量越小，温度越高，辐射也就越强，因此所谓的黑洞蒸发，只有对微型黑洞才特别有意义。

而科学家制造的黑洞，就是这种瞬间蒸发的微型黑洞理论上，微型黑洞是没有办法吸积（也就是吞吃物质）的，因为在它们还没来得及贪吃时，就蒸发掉了。

前面说了，黑洞是在极高压力下，将物体质量压缩进自己的史瓦西半径。科学家们如何制造出极其强大的压力，制造出微型黑洞呢？这就得益于人类制造出了可以产生巨大压力，又能制造超级真空和低温的大型强子对撞机了。

欧洲强子对撞机是世界上最大的对撞机，埋在地底100米深的环形隧道有约27公里长。科学家们采用极大能量，将两束以相反方向运动的原子、离子、质子等粒子加速到接近光速，然后让它们在某一时刻突然发生对撞。

这种对撞的力量惊天动地，能制造出超高的压力、温度，理论上就有可能制造出微型黑洞。事实上，科学家们已经在这个加速器里面，采用两束分别达到光速99.99%以上速度的铅离子对撞，制造出了宇宙大爆炸后1秒钟的状态。

这种能量爆发只是原子级别的，而且只是极短的瞬间，需要极其精密的仪器才能够捕捉到。事实上，精密仪器捕捉到了超高密度超高温度的等离子夸克汤状态，瞬间温度达到10万亿度，但没有发现微型黑洞的影子。

理论上这种碰撞应该出现黑洞，没有发现或许只是我们的仪器还不够精密。在现实世界，几乎每天每时每刻，都有来自太空的高能量射线击中地球大气粒子，这种超高速碰撞，理论上也会像大型强子对撞机里面一样产生微型黑洞，但都瞬时消失了，人类已经发射了许多捕捉这些现象的卫星和探测器，不过迄今还没有捕捉到这类微型黑洞。

因此，如此小的微型黑洞是不会吸积的，也就是不会吞噬物质，而是会瞬间蒸发（或者说爆发）得无影无踪，这就是科学家们敢于制造微型黑洞的底气。看了我的解释，有这方面疑惑和担忧的朋友应该释怀了吧？谢谢阅读，欢迎讨论。

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