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科学家回信|苟利军:目前技术尚无法制造具有破坏性的黑洞 |
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编者按:2023年5月起,“学习强国”学习平台与中国科学报社联合发起“科学家回信”活动,邀请广大读者向自己心中向往尊敬的科学家、科技工作者提问、留言。活动启动后,“学习强国”“科学网App”收到了读者的踊跃留言。我们精选了读者布洛妮娅的提问,请中国科学院国家天文台研究员苟利军发出第八十七期手书回信。
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读者布洛妮娅:请问可以人造黑洞吗,黑洞究竟是什么样的存在,黑洞会不断膨胀吗?
苟利军:首先,关于人造黑洞,虽然理论上可以通过特定的方法(比如使用大型对撞机)制造类似黑洞的现象,但这些人造黑洞与真正的黑洞在规模上和破坏力上存在着显著差异。而且我们知道,黑洞质量越小,黑洞的霍金蒸发效应就越明显,尤其对于大型强子对撞机所产生的假想黑洞而言。所以,目前的技术尚无法制造出具有破坏性的黑洞。
关于黑洞是否会不断膨胀的问题。黑洞的半径大小与其质量直接相关,更大的黑洞质量意味着黑洞的事件视界更大。有两种方式可以让黑洞的事件视界不断膨胀:第一种,当一个黑洞不断吸积周围气体的时候,黑洞的质量会慢慢变大,所以黑洞的半径也会变大,这个时候黑洞就在不断膨胀。因为黑洞周围的气体会产生辐射,所以我们可以在X射线或者光学波段看到这个吸积盘。但是,当黑洞周围没有气体的时候,它也不会通过吸积使得其质量增加,从而也不会膨胀。由于黑洞周围的气体通常有限,所以黑洞也不会无限制地通过吸积气体使其半径增加。另外一种方式就是两个黑洞合并,也就是两个较小的黑洞碰撞合并成一个较大的黑洞。合并之后,相比较之前,黑洞的半径也会增加。现在,通过引力波的方式就可以探测到两个黑洞的合并。
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