宇宙中有3種黑洞，最后一種比原子還小，卻可能遍布太陽系

我們所在的這個宇宙有3種黑洞。

第一種是恒星級黑洞，這類黑洞是由大質(zhì)量恒星的核心在超新星爆發(fā)時坍縮形成的，質(zhì)量大約是太陽的三倍到幾十倍不等，它們散布在銀河系各處，和普通恒星一樣，遵循萬有引力定律圍繞銀河系中心運行。

第二種是超大質(zhì)量黑洞，相比普通黑洞要罕見得多，通常一個星系最多只有一個，也有些星系完全不存在超大質(zhì)量黑洞，它的質(zhì)量可達(dá)太陽的幾十萬倍，甚至上百億倍，位于星系的中心，就像整個星系的引力錨點。

目前，太陽系附近沒有發(fā)現(xiàn)任何這類黑洞的蹤跡，說實話，就算是恒星級黑洞，在我們當(dāng)下可觀測的宇宙范圍內(nèi)也相當(dāng)罕見，因為能夠演化成恒星級黑洞的恒星，在所有恒星中所占的比例極低，可能連百分之一都不到。

宇宙中最常見的恒星類型是紅矮星，它們的數(shù)量占了恒星總數(shù)的七成以上，但紅矮星是無法演化成黑洞的，它們的質(zhì)量太小，連恒星內(nèi)部的熱核反應(yīng)都不夠劇烈，如果太陽系內(nèi)真的存在一顆恒星級黑洞，人類大概在牛頓所處的時代，最晚到愛因斯坦的年代就會發(fā)現(xiàn)它了。

黑洞其實并非那種會吞噬一切的宇宙怪物，在它的事件視界之外，黑洞的引力表現(xiàn)和其他同等質(zhì)量的天體并沒有區(qū)別，換句話說，如果太陽系中真的存在一個質(zhì)量至少為太陽三倍的天體，它必然會對行星的軌道，甚至太陽自身的運行產(chǎn)生顯著影響。

然而天文學(xué)家們從未觀測到這類異常現(xiàn)象，還有一個理由能解釋為什么太陽系不太可能存在恒星級黑洞，正如我們之前提到的，恒星級黑洞誕生于超新星爆發(fā)，但只有亮度極高、質(zhì)量極大的恒星才會發(fā)生超新星爆發(fā)。

這類恒星的壽命其實非常短暫，通常只有幾千萬年，所以倘若太陽當(dāng)初是這類恒星的伴星，那么早在地球還處于冥古宙的時期，那顆恒星就應(yīng)該已經(jīng)爆發(fā)消亡了，要是當(dāng)年真的發(fā)生過那樣的大爆炸，地球上的生命恐怕早已滅絕，我們現(xiàn)在也就不可能坐在這里看視頻了。

無論是恒星級黑洞，還是超大質(zhì)量黑洞，本質(zhì)上都是由物質(zhì)坍縮形成的，當(dāng)物質(zhì)自身的質(zhì)量和壓縮能量達(dá)到某個極限時，就會發(fā)生坍縮，屆時就連基本粒子之間原本維持的距離和作用力都無法保持。

換句話說，物質(zhì)會因自身的重量而 “坍縮”，最終被壓縮到所謂的史瓦西半徑范圍內(nèi)，史瓦西半徑的物理意義其實很簡單，所有天體都具有引力，而當(dāng)天體的質(zhì)量被壓縮進(jìn)越小的體積時，它的引力就會越強(qiáng)，也就是說，密度越高，引力就越強(qiáng)。

史瓦西半徑，又稱引力半徑，指的就是一個臨界值：當(dāng)天體的質(zhì)量被壓縮到這個半徑以內(nèi)時，它的引力會強(qiáng)到連光都無法逃逸，這正是天體演變成黑洞的分界線，我們目前觀測到的大多數(shù)黑洞，都是由大質(zhì)量恒星核心坍縮、經(jīng)超新星爆發(fā)形成的。

但這并不意味著只有這類恒星才能形成黑洞，而是在當(dāng)前的宇宙階段，只有這類恒星能夠依靠自身的演化形成黑洞，不需要借助外力干預(yù)，不過從純數(shù)學(xué)的角度來看，任何有質(zhì)量的天體，都能計算出對應(yīng)的引力半徑。

舉個例子，地球的引力半徑還不到 9 毫米，如果有某種力量能把地球壓縮到藍(lán)莓大小，它就會變成一顆擁有地球質(zhì)量的黑洞，但是正如我們剛才所說，這種情況在如今的宇宙中根本不可能發(fā)生，也不存在能實現(xiàn)這種壓縮的力量。

但在宇宙剛誕生時，也就是大爆炸之后不久，那時的宇宙和現(xiàn)在截然不同，可能發(fā)生的事件也天差地別，當(dāng)時的宇宙就像一鍋滾燙的高密度等離子體，幾乎整個空間都被這種高溫物質(zhì)均勻填滿，時空結(jié)構(gòu)本身出現(xiàn)了量子漲落，導(dǎo)致原本均勻分布的物質(zhì)中產(chǎn)生了一些微小的 “不均勻”。

這有點像你煮稀飯時，鍋里偶爾會出現(xiàn)的結(jié)塊現(xiàn)象，正是這些量子漲落，孕育出了宇宙中第一批天體的雛形，即便到了現(xiàn)在，氣體和塵埃云也依然通過類似的機(jī)制孕育新的恒星，但不同的是，如今宇宙中的氣體和塵埃云密度極低，而大爆炸剛發(fā)生時，整個宇宙的密度處于極高水平。

在那個時代，只要時空結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一絲微小的 “褶皺”，就可能吸引大量物質(zhì)聚集、壓縮，進(jìn)而直接坍縮形成黑洞，完全不需要經(jīng)歷恒星演化的階段，這樣形成的黑洞，被科學(xué)家稱為原始黑洞。

這類黑洞的形成過程完全不需要超新星爆發(fā)，因此它的質(zhì)量范圍可以極其寬泛，從地球大小、小型小行星大小，甚至理論上小到氫原子尺度的原始黑洞都有可能存在，就像我們之前說的，只要一個天體的質(zhì)量大于零，就能計算出它的史瓦西半徑。

原始黑洞的存在，其實并不違背現(xiàn)代天體物理學(xué)理論，也與我們目前對可觀測宇宙歷史的認(rèn)知不沖突，不過話說回來，到目前為止，我們還沒有真正 “發(fā)現(xiàn)” 任何一顆原始黑洞。

從定義上來說，黑洞本身無法發(fā)光，但和其他天體一樣，宇宙空間中的物質(zhì)會不斷墜入黑洞，因此恒星級黑洞，尤其是超大質(zhì)量黑洞的周圍，會形成所謂的吸積盤，這些吸積盤會釋放出極其強(qiáng)烈的輻射光芒。

但小型原始黑洞的情況就完全不同了，它們能捕獲的物質(zhì)微乎其微，而且事件視界的半徑小得可憐，以宇宙尺度來看幾乎可以忽略不計，原始黑洞如今被認(rèn)為是構(gòu)成暗物質(zhì)的候選者之一，根據(jù)科學(xué)家的推測，暗物質(zhì)大多分布在銀河系盤面的外圍，在太陽系附近則幾乎不存在，即便存在，數(shù)量也極其稀少。

不過，這里所說的 “極其稀少” 只是相對概念，如果我們把太陽附近所有的暗物質(zhì)匯聚起來，總質(zhì)量可能相當(dāng)于一顆大型小行星，這個質(zhì)量以宇宙尺度來看不算多，甚至還不到月球質(zhì)量的零頭，但從潛在數(shù)量來看，這可能相當(dāng)于數(shù)百萬，甚至數(shù)十億顆原始黑洞！

說不定此時此刻，就有一顆原始黑洞就在我們身邊，甚至和我們共處同一個房間里！

黑洞會通過吞噬周圍的一切物質(zhì)不斷成長，但原始黑洞的體積實在太小，小到可以毫無阻礙地穿過原子之間的空隙，幾乎不會和任何物質(zhì)發(fā)生碰撞，對這些原始黑洞而言，我們的地球就像完全透明的一樣，不過即便它們不直接吞噬粒子，也可能對周圍的基本粒子場產(chǎn)生影響。

比如球狀閃電這類至今在科學(xué)界仍未被完全解釋的奇特現(xiàn)象，就有一種大膽且相當(dāng)非主流的假說認(rèn)為，這些現(xiàn)象或許正是由原始黑洞引起的。

不過大家也不用太過擔(dān)心，如果這些假說未來被科學(xué)家證實，而且我們能搞清楚這些原始黑洞與物質(zhì)的相互作用機(jī)制，那么我們或許就能解開很多目前懸而未決的科學(xué)難題，甚至還有可能借此開發(fā)出全新的技術(shù)，乃至革命性的能源。