驚！只要電子大小的黑洞就能毀滅地球，現代科技能人造出來嗎？

有科學家提出，采用歐洲最大的強子對撞機HLC制造出一個微型黑洞，以至于更深入窺探宇宙奧秘和物質的真相，從而推動人類文明跨越式進步。這個想法引起了劇烈爭論，一些人憂心忡忡劇烈反對，驚呼：科學已經發展到摧毀人類文明的邊緣！

什么是黑洞，真的能人造嗎？

真正的黑洞必須是引力黑洞，是指在極端條件下，三維空間的物質被壓縮集中到一個普朗克尺度以下的體積中，成為一個0維奇點，圍繞著奇點形成一個曲率無限大的球形空間。這個球形空間的邊界就叫事件視界，其大小就叫史瓦西半徑。

所以黑洞的實質是奇點，所有質量都集中在奇點上。人們能觀測到的那個黑咕隆咚的球或者說洞，只是黑洞的事件視界，也就是可觀測與不可觀測的邊界。物質被黑洞引力拉扯，圍繞著黑洞高速旋轉，發出強光和輻射，被人們觀測到，這就是事件視界之外；任何物質一旦落入了這個事件視界之內，就有去無回，永遠不被看見，連每秒速度達到30萬公里的光也不例外。

那么，這種黑洞人類能夠制造出來嗎？只能說理論上可以，實踐上很難。迄今為止，科學家們還沒有能力制造出過任何引力黑洞，只設計實驗過一些類似黑洞的模型。

如東南大學研究團隊2010年宣稱的人造黑洞，只是超材料吸波模擬器；許多國外團隊制造的冷原子 / 聲波黑洞，只是用超冷原子或聲波模擬黑洞事件。這些所謂人造黑洞根本無引力，只是視界模擬，并非真正的黑洞。

那么，人造黑洞會毀滅人類和地球，乃至整個太陽系嗎？

答案是否定的。至少在可預見的將來，人造黑洞不可能毀掉人類和地球。因為即便人類真的能制造出黑洞，也是極小的微型黑洞，這種黑洞會瞬間蒸發，人畜無害。

說到黑洞蒸發，就得說說霍金輻射理論了。

廣義相對論認為，黑洞是時空極度彎曲的區域，事件視界是不可逃逸邊界，光與物質均無法逃出；量子場論則認為，真空并非空無一物，而是充滿量子漲落，會不斷瞬間產生包含一正一反能量的虛粒子對，隨即湮滅，總能量守恒。

著名物理學家史蒂芬·威廉·霍金，身殘志堅，且腦袋非常靈光，他從廣義相對論與量子場論中發現了玄機，將兩者有機連接起來，創立了黑洞輻射理論，首次為黑洞賦予了溫度和熵的熱力學屬性。其核心原理是：彎曲時空如黑洞視界，會破壞真空量子漲落的對稱性，導致虛粒子對分離，一個墜入黑洞、一個逃逸為實輻射，黑洞因此損失質量并最終蒸發。

具體說來，在黑洞視界極度彎曲時空，粒子對會出現視界跨越，出現在視界兩側：負能反粒子墜入黑洞，正能粒子向外逃逸，由此出現黑洞輻射，這就是所謂“黑洞蒸發”。這種存在于粒子層面的黑洞蒸發，表現為黑洞質量越小，溫度越高，蒸發越快；反之越慢。

黑洞蒸發理論公式見下圖：

根據公式計算，當黑洞質量大于10億噸時，其蒸發時間就會超過宇宙目前年齡，吸積能力遠遠大于蒸發，成為永久黑洞。雖然這種黑洞的史瓦西半徑比電子還小，但如果出現在地球，將導致毀滅。

目前，人類還無法制造出最小的微型黑洞

因為制造黑洞需要極高的能量，即便造一個最小普朗克尺度的黑洞，也需要高達10^16TeV的能量。要將質子加速到極端接近光速，也就是0.999999999999999c以上，0點后面拖了15個9，這樣，兩束相向而行的質子發生碰撞，才可能制造出一顆最小的微型黑洞，其質量約為20毫克。

這種黑洞的史瓦西半徑只有10^-35m，這個尺度剛好是普朗克尺度，即1000億億億分之一米，比電子小了20個數量級，是人類認知極限的起點。這種普朗克尺度級黑洞，只需要10^-39秒，也就是一千萬億億億億分之一秒就會蒸發殆盡。因此，不要說毀滅人類和地球，一個原子也碰不到。

更令人絕望的是，不但現在，就是在可預見的將來，人類都不可能達到制造這種微型黑洞的能力。

迄今，最強大的粒子對撞機~歐洲強子對撞機LHC，只能將質子加速到0.999999991c，質子對撞的最高能量只能達到13.6TeV（總質心系能量），距離能撞出最小黑洞的能量10^16TeV還相差15個數量級，也就是差1千萬億倍。

如果采用這種對撞方式制造一個最小的黑洞，在極高動量下，要讓質子束拐彎，理論上這個彎道半徑需要達到令人恐怖的500光年。而現在的LHC環狀軌道長度才有27公里，半徑只有4.3公里。有科學預測認為，到2040年可以建造出撞擊能量達到100TeV的對撞機，這點進步與達到制造出黑洞的水平完全可以忽略不計。

要知道，人類飛得最遠的無人探測器旅行者1號，以每秒17公里的速度飛了近50年，也才飛了約255億公里，而太陽系半徑就有1光年，飛出太陽系還需要17000多年呢。如此，要制造出1000光年直徑的軌道加速器，豈不是癡人說夢？

因此，在可預見的未來，人類不可能制造出人造黑洞，更不可能制造出能夠毀滅地球的黑洞。

不過，有一種高維弦理論ADD模型，假設存在大的額外空間維，量子引力能量就能降到 1TeV 量級，這樣，HLC就可能對撞出轉瞬即逝的微型黑洞。這只是一種理論猜想，實驗上已被HLC排除。

要多大的黑洞就能摧毀人類文明和地球，乃至整個太陽系呢？

答案是并不大，只要吸積大于蒸發的黑洞都可以，其史瓦西半徑只有約電子大小。

先來算算這個約電子大小黑洞的質量。黑洞的史瓦西半徑與質量成線性正比，遵循的公式為：史瓦西半徑R=2GM/c^2，這里的G代表引力常數，M為質量，c為光速。

已知電子經典半徑≈2.818*10^-15m（米），這個電子大小黑洞的史瓦西半徑R，代入變形后的史瓦西半徑公式：M = Rc^2/2G，可計算出這顆電子大小的黑洞質量M約為1.9*10^12kg，也就是約19億噸。

19億噸的物質集中一根針尖上會發生什么？況且黑洞所有質量都是在一個沒有體積的奇點上，比針尖小了無數倍，這種東西出現在地球表面有多么可怕：任何物質在它面前都等于不存在，原子在其面前也空曠無比。

因此，這種黑洞出現的瞬間，就會被地心引力拉進地心，然后圍繞著地心像鐘擺那樣上下晃蕩，其強大的時空曲率極端扭曲拉扯撕碎周邊任何物質，很快在周圍形成高亮度高輻射的吸積盤，像吃面條一樣將這些碎為粒子的物質吞進黑暗無底的深淵。

這種吞噬開始會很慢，隨著黑洞質量越來越大，吞噬速度會成梯度加快，最終，地球將被這顆黑洞掏空吃掉。

在數月或數年的過程，地球將會遭遇比地獄可怕無數倍的煉獄景象：海洋干涸、山崩地裂、巖漿迸飛。生物將很快被毀滅殆盡。吃完地球后，這個黑洞質量將達到地球級質量~6*10^24kg，史瓦西半徑約為9毫米。

理論上，引力在長距離上只與質量關聯，也就是地球引力與變成地球質量級黑洞的引力是相等的，太陽的引力將依然約束這顆黑洞圍繞著自己公轉。但黑洞引力的極端之處就是沒有了外殼阻隔，物質可以極限靠近質心，由此受到的引力潮汐拉扯就非常極端，任何靠近物質包括塵埃都會被撕碎吞噬殆盡。

因此，這個變成黑洞地球再也不會像過去一樣安分守己，老老實實圍繞著太陽公轉，恒久不變。黑洞會不斷吃掉靠近自己的星際物質，讓自己質量變得越來越大，引力也隨之增大；加上其引潮力比普通天體極端很多，就會不斷擾動距離較近的天體。

最先倒霉的就是月球，會被黑洞引潮力拉變形，破碎，吸食掉；然后是金星火星，最終是整個太陽系。由于對這些天體的破壞不像在地球表面這樣直接，整個過程就會很漫長，吃掉月球需要數萬年，吃掉整個太陽系需要上億年甚至更長時間，但結局不會逆轉。

不過，人類的科技距離能夠制造出一顆迷你瞬間蒸發黑洞都還差距甚遠，更別說造出摧毀地球的黑洞了。所以該吃吃該睡睡，別再擔憂了。

時空通訊原創文章，歡迎討論，感謝閱讀。