理论上来讲,任意的一团水都可以形成一个黑洞,但前提是你要把它们压缩得足够小。我们来看一看一团水是怎么样的形成一个黑洞的,这里想象一下,假如我们有无限的力量可以将物质进行压缩,那么首先就会将这些物质的分子键压断,形成一堆单个的原子氢、氧。
随着压力的持续增加,这些原子会互相靠拢,并引发核聚变,在这个过程中会释放出大量的能量,恒星的光和热就来自最简单的氢-氦核聚变。核聚变产生的能量将会阻止我们的进一步压缩,但如果我们给的压力足够大,原子间将会进一步靠拢,并逐渐形成更重的元素,关于这一点,可以参看元素周期表,越往后的元素越重。
当核聚变进行到生成铁元素时,由于铁元素的核聚变所产生的能量比吸收的能量少,因此铁元素的稳定性很高,通常在这个阶段恒星就会因为内外压力的不平衡而发生超新星爆炸。爆炸产生的力会将外部的物质炸飞,并伴随着极其强大的能量释放,同时也会将内部的物质进行更强力的压缩。也就是说,这时候我们可以暂停一下施压的过程,最好还是先躲一躲,或者找一面能够抵御超新星爆炸威力的盾牌(如果能找到的话)。
更强力的压力将会使核聚变继续进行,聚变成我们视为珍宝铂、金、银等等更重的元素(友情提示:缺钱的话,这里就可以停止了)。如果压力足够强劲(超新星爆发的力量是足够的),当这些原子“聚无可聚”时,它们就会被压碎,产生的后果就是原子中的电子被强行压入原子核,并于核内的质子形成中子。当电子全部被压入原子核内,几乎所有的物质都会变成中子,这些中子就形成了传说中的中子星。
很多时候,在超新星爆发后恒星的演化就在这里停止了,因为中子之间有强大的“简并压”,它可以阻止自身物质的进一步坍塌。于是又轮到了我们出场了,啥都不说,直接往紧里压!我们可以看到中子星进一步变小,形成了一个夸克星,这是因为中子是由夸克组成,夸克之间还存在着很大的空间,理论上来讲,夸克星是一种比中子星更致密的天体,但并不是黑洞。夸克星就不好压了,不过还好我们的想象力有着不可思议的力量,于是随着夸克星的坍塌,一个崭新的黑洞诞生了!
我们来看看这个黑洞有多大,根据相关资料,如果地球被压缩成一个黑洞,那么它的半径仅为9毫米左右,这比常见乒乓球还要小很多。而地球上所有的水和地球本身相比也就是下图这个样子(左边那个小星球是木卫2,据说比地球上的水还多)。
就算将地球上所有的水都用来制造黑洞,这个生成的黑洞也是小之又小,我们肉眼根本不可能看到它。另外要讲的是,黑洞并不是通常我们所想的那样只出不进,它也会向外辐射能量,如果一个黑洞太小,那么它将很快就会“蒸发”掉。
问题是现实中我们并没有这种强大的力量,那么那些黑洞又是怎么形成的呢?其实就是引力,虽然引力很弱,(随便一块磁铁就可以吸起地面上的铁针,其产生的电磁力就可以对抗整个地球对铁针的引力),但是引力有一个强大之处就在于,它可以近乎无限的叠加!举个例子,一只蚂蚁压在我们身上,对我们构不成任何威胁,但是如果是1亿只蚂蚁呢?恐怕我们早就被压扁了吧。
所以我们根本不需要那么费力的去压缩水,只需要将足够多的水堆在一起就可以了。那么,需要多少水堆在一起才能形成一个黑洞呢?根据奥本海默极限,一颗中子星的质量达到了太阳质量的1.5至3倍,它就可能会坍塌成黑洞。考虑到核聚变、超新星爆发等会大量的消耗物质,稳当起见,本人认为8倍太阳质量的水就可以了,当然你想多加点也没问题,那样更稳当一点!8个太阳是什么概念呢?先看看地球与太阳比例的真实大小吧,提醒一下,在下图中你一眼看到的蓝色星球不是地球,地球还在下面。
现在大家可以好好想一下了,这么多的水,到底要到哪里去找呢?
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`
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