我们从未发现的潜在威胁 黑洞穿透地球的可能性 (我们从未发现英语)

科技资讯 2025-01-04 14:41:05 浏览
实验

你是否觉得黑洞离我们的生活很遥远?但对一些物理学家来说,迟迟找不到的暗物质让他们宁愿相信,黑洞已经穿过了地球,只是我们没有发现。

一般黑洞的形成和影响

一般的黑洞是在恒星耗尽核燃料后形成的,经该途径产生的黑洞质量一般都比太阳质量更大。如果一颗比太阳还重的黑洞穿过地球,不要说地球,整个太阳系的轨道都会被它搅得乱七八糟,打击效果堪比《三体》中的光粒,人类不可能注意不到——如果说没发现,那也只可能是人类文明在发现这样的黑洞之前就已经被它摧毁了。

最终,这颗小行星会变成一颗空心小行星。

本文计算发现,对于宇宙中常见的物质,比如花岗岩或铁,只要它们的大小不超过地球半径的1/10,那么材料的强度就可以抵抗引力的拉伸。所以,如果我们在宇宙中发现了密度很低,大小不超过地球半径1/10的小行星,就有可能是原初黑洞导致的空心小行星。

更疯狂的是,研究人员甚至想在地球上寻找原初黑洞的痕迹。原初黑洞很有可能会在宇宙中快速穿梭,如果一颗质量 10²² 克的原初黑洞穿过地球,那它可能会在刚性物体中留下一条直径大约 0.1 微米的隧道。不用怕,这样的原初黑洞穿过人体的概率非常低,就算它真的穿过人体,因为相对速度很高,反而造成的破坏很小,这样的隧道太细了,不会对我们的身体产生什么影响。但如果真的观测到这样的细隧道,就说明原初黑洞可能真的存在。

研究人员计算发现,平均来说,每 10 亿年能在 10 平方米的截面积上留下 0.000001 个这样的隧道。研究人员表示,这样的概率对于寻找暗物质来说是可以接受的。或许我们可以放置一些大面积的金属板,用显微镜在上面找直径 1 微米左右的隧道,用这种方式来寻找暗物质的可能——原初黑洞。

疯狂的想法,无奈的现状

不管是认为黑洞已经穿过了地球,还是认为这样低的概率可以接受。究竟是人性的扭曲,还是道德的沦丧,让物理学家产生了这样疯狂的想法?其实,全都是被暗物质逼的。

在天文学家的眼中,不论是为了解释邻近星系的旋转速度,还是为了解释整个宇宙的演化过程,暗物质早已成了不可或缺的一环。我们无法通过电磁波观测到这种物质,却能几乎在所有地方观测到它的引力影响。所以,这种看不见,但又有引力作用的物质究竟是什么,是物理学家最关心的问题之一。

直到最近几年之前,物理学家还只将探索的重点集中在大质量弱相互作用粒子(Weakly interacting massive particles,WIMP)上。这是一类假想中的粒子,它们与当前粒子物理标准模型基本兼容,并且可以很自然地解释宇宙中暗物质的比例。物理学家设计了大量实验来寻找可能存在的 WIMP,比如我国的 PandaX 实验和意大利的 XENON 实验,他们都是用液氙来寻找暗物质。暗物质如果穿过液氙,就有可能诱发液氙闪光。科学家可以根据液氙闪光的次数、频率反过来推测暗物质和氙原子相互作用的概率,这在物理上被称为碰撞截面,反映了暗物质和普通物质相互作用的强度。

近年的实验结果表明,WIMP 的存在可能性越来越低。这就迫使物理学家不得不考虑其他可能性的暗物质候选者,比如原初黑洞。虽然原初黑洞的发现难度很大,但如果它真的存在,那么它将为我们揭开宇宙起源和暗物质之谜提供一个全新的视角。

本文版权声明本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,请联系本站客服,一经查实,本站将立刻删除。

发表评论

热门推荐