一枚比头发丝还细的黑洞，如何杀死一个人？

薇拉·鲁宾天文台 | Rubin Obs./NSF/AURA

但更值得思考的或许是： 这些由暗物质构成的原初黑洞，是否会对人类构成威胁？假如原初黑洞与人类身体接触，那么这将代表着早期宇宙和近期宇宙的一次伟大会晤：宇宙大爆炸后1飞秒（10 -15秒）内产生的不可见物质与138亿年后才会产生的智能生命完成了邂逅。尽管如此，你也不会希望这场“会面”发生在自己身上。

让我来解释为什么。我将主要针对在允许范围内质量较大的原初黑洞进行说明，也就是那些质量为月球千分之一的黑洞。质量更小的原初黑洞虽然更加普遍，但是它们产生的影响也更弱。质量为月球千分之一的原初黑洞的视界，仅仅是原子直径的大约1000倍。

有人可能会想，这样一个小物体穿过身体，引起的损伤微乎其微。对于宇宙线等高能粒子来说的确如此，但对于原初黑洞来说，情况则完全不同。在原初黑洞强大引力的作用下， 我们的身体会在它穿过时瞬间坍塌成几厘米。参照银河系中暗物质晕的速度，一个典型的原初黑洞的运动速度约为每秒100千米，它所产生的强大引力将在10微秒内持续拉扯我们的身体。这枚原初黑洞所造成的痛觉，就像是一个拥有超强吸力的微型吸尘器迅速穿过我们的身体，导致我们的肌肉、骨骼、血管和内脏迅速收缩。 这种扭曲程度是人类完全无法承受的，并且会立即引发死亡。

那么，我们遭遇这种惨烈事故的概率有多大呢？一个粗略的计算或许可以让你松一口气。如果上述质量的原初黑洞由暗物质构成，那么在我们的一生中， 与原初黑洞相遇的概率大约为1/10 26。也就是说，在地球上现居的80亿人中，其中一个人与黑洞相撞的概率大约为 1/10 16。如果10亿年后人口仍然保持在现在的水平，那么从现在到那时之间，有人与黑洞相撞的概率约为 1/10 9。而在此之后，太阳将蒸干地球上所有的海洋，地球也将变得不再宜居。

即使我们把其他星系中的行星也考虑在内，那么在整个可观测的宇宙范围内，最多约有1万亿“人”会因与原初黑洞相撞而死亡。因此，我们大可放心地假设，我们中没有人会遭受这种灭顶之灾。在多重宇宙中，考虑的范围更广，并且如果存在更加危险的其他形式的暗物质，那死亡人数或许会更多。

但是，那些处于太阳系边缘，罕见且不可见的天体也可能是原初黑洞，比如假想中的第九行星。在最近的一篇文章中，我和我的学生阿米尔·西拉杰（Amir Siraj）提出，通过薇拉·鲁宾天文台观测原初黑洞与奥尔特云中的岩石撞击时产生的耀斑，我们可以探测到整个太阳系中的原初黑洞。

显然，人类遭遇其他灾难（例如小行星撞击）的风险要比与原初黑洞相撞的概率高得多。在这一点上，恐龙应该深有体会。上述数据表明，我们无需为了原初黑洞在夜里辗转难眠，也不必特地升级我们的医疗保险。身处新冠疫情和气候变化两大危机之中，这算得上是自然母亲传递给我们的好消息，我们应该对此感到高兴。

关于作者：亚伯拉罕·洛布是哈佛大学天文学系前主任，哈佛和史密森天体物理中心理论与计算研究所所长。

原文链接：

https://www.scientificamerican.com/article/death-by-primordial-black-hole/

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