一個(gè)人墜入黑洞，在接近黑洞視界時(shí)被拉伸。

里奧·羅德里格斯和珊珊·羅德里格斯，CC BY-ND

人類可以進(jìn)入黑洞研究它嗎？——普爾基特，12歲，巴哈德加爾，哈里亞納邦，印度

要探究黑洞的奧秘，需要冒險(xiǎn)進(jìn)入，但是有一個(gè)更為復(fù)雜的問題，只有當(dāng)黑洞是超大質(zhì)量和孤立的，并且進(jìn)入黑洞的人不打算將發(fā)現(xiàn)報(bào)告給整個(gè)宇宙中的任何人時(shí)，人類才能做到這一點(diǎn)。

我們都是研究黑洞的物理學(xué)家，盡管距離很安全，黑洞是宇宙中最豐富的天體之一，從宇宙大爆炸至今，黑洞是宇宙進(jìn)化過程中必要的組成部分，并且可能對(duì)銀河系中人類的形成也有著影響。

兩種類型的黑洞

宇宙中到處都是不同類型的黑洞。

它們的大小不同，并帶有電荷，就像原子中的電子或質(zhì)子一樣。有一些黑洞是高速旋轉(zhuǎn)的。有兩種類型的黑洞與我們的討論有關(guān)。第一種是中性電子的，即不帶正電荷，也不帶負(fù)電荷，并帶有很多太陽質(zhì)量。第二種是具有超大質(zhì)量的黑洞，其質(zhì)量是太陽質(zhì)量的數(shù)百萬倍或數(shù)十億倍。

除了這兩種類型的黑洞之間的質(zhì)量差異之外，它們的區(qū)別還在于從它們的中心到它們的“視界”的距離——一種稱為徑向距離的測量方法。黑洞的視界是不歸路。任何經(jīng)過這個(gè)點(diǎn)的物體都會(huì)被黑洞吞噬，永遠(yuǎn)從我們已知的宇宙中消失。

從黑洞的質(zhì)心到引力太大而無法克服的地方的距離被稱為視界。

里奧和珊珊，CC BY-ND

在事件視界，黑洞的引力非常強(qiáng)大，任何機(jī)械力都無法克服或抵消它。即使是光，我們宇宙中移動(dòng)最快的東西，也無法逃脫——因此有了“黑洞”這個(gè)詞。

視界的徑向大小取決于其黑洞的質(zhì)量，這是一個(gè)人落入黑洞后能否存活的關(guān)鍵。對(duì)于一個(gè)質(zhì)量相當(dāng)于一個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞(我們的太陽質(zhì)量)，視界的半徑略低于2英里。

相比之下，銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞的質(zhì)量約為400萬個(gè)太陽質(zhì)量，它的視界半徑為730萬英里(17個(gè)太陽半徑)。

因此，與墜入超大質(zhì)量黑洞截然相反的是，墜入恒星大小黑洞的人，在穿過視界之前會(huì)更加接近黑洞的中心。

這意味著，由于接近黑洞中心，黑洞對(duì)于一個(gè)人身體不同部位的引力，從頭到腳之間，會(huì)有1萬億倍的差異，這取決于導(dǎo)致自由落體的是哪一邊。換句話說，當(dāng)一個(gè)人接近恒星質(zhì)量黑洞的視界時(shí)，如果他是腳先下落的，那么他腳上的萬有引力將比頭部的引力大得多。

這個(gè)人的經(jīng)歷會(huì)類似“意大利面”，他被拉伸成細(xì)長的面條狀，很可能無法存活。

當(dāng)一個(gè)人接近太陽大小的黑洞的視界時(shí)，這個(gè)人的頭和腳趾之間引力的巨大差異，導(dǎo)致這個(gè)人會(huì)被拉伸成一根非常長的面條，因此有了“意大利面化”這個(gè)術(shù)語。

里奧·羅德里格斯和珊珊·羅德里格斯，CC BY-ND

現(xiàn)在，一個(gè)墜入超大質(zhì)量黑洞的人，會(huì)到達(dá)離引力中心源更遠(yuǎn)的視界，這意味著頭部和腳趾之間的引力差幾乎為零。因此，這個(gè)人會(huì)不受影響地穿過視界，不會(huì)被拉伸成一根又長又細(xì)的面條幸存下來，毫無痛苦地漂浮在黑洞的視界上。

一個(gè)人若掉入超大質(zhì)量黑洞，有可能存活。里奧和珊珊·羅德里格斯，CC BY-ND

其他考量

我們?cè)谟钪嬷杏^察到的大多數(shù)黑洞都被非常熱的物質(zhì)盤所包圍，這些物質(zhì)盤主要由氣體和塵埃或其他物體組成，比如恒星和行星，它們太靠近視界而落入黑洞。這些圓盤被稱為吸積盤，非常熱且湍流。它們肯定不適合居住，而且會(huì)讓進(jìn)入黑洞變得極其危險(xiǎn)。

要想安全進(jìn)入黑洞，你需要找到一個(gè)完全孤立的超大質(zhì)量黑洞，它不以周圍的物質(zhì)、氣體甚至恒星為食。

現(xiàn)在，如果有人發(fā)現(xiàn)了一個(gè)適合進(jìn)行科學(xué)研究的孤立的超大質(zhì)量黑洞，并決定冒險(xiǎn)進(jìn)入，那么對(duì)黑洞內(nèi)部的所有觀測或測量都將被限制在黑洞的視界內(nèi)。

請(qǐng)記住，在視界之外，沒有任何東西可以逃脫引力，落入的人將無法將他們發(fā)現(xiàn)的任何信息發(fā)送到視界之外。他們的旅程和發(fā)現(xiàn)將永遠(yuǎn)被整個(gè)宇宙的其他部分所遺忘。但他們會(huì)享受冒險(xiǎn)，只要他們活著……也許....

由于好奇心沒有年齡限制，成年人也可以讓我們知道你在想什么。我們不可能回答所有的問題，但我們會(huì)盡力而為。

BY:Leo Rodriguez

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