黑洞是一種類星體,就像一個理想的黑體,它不反光,卻有著極強大的引力,以致于所有星體、塵埃,乃至粒子或光等電磁輻射都不能逃逸。但黑洞只能吞噬那些接近其視界的物體。黑洞視界是一個物體無法返回的點,任何物體只要超過這個點就無法逃脫,但這個點延伸的范圍有限。例如,與太陽質量相當的黑洞的視界只能延伸至2-3公里,與地球質量相當的黑洞的視界只有2-3厘米,僅僅相當于大拇指的長度。

宇宙非常之大,與星系相比,黑洞引力影響的區域是相當有限的。事實上,在銀河系中心就有一個黑洞,并且是一個超大質量的黑洞,其質量是太陽質量的幾百萬倍,它已經“吃掉”了附近全部或大部分恒星,即使它再吞噬幾顆類似太陽的恒星,它的質量也只會小幅度增加,而距離更遠的恒星是不會被它拉吸進去的。地球距離銀河中心26000光年,所以沒有任何被吞噬的危險。

另外,根據牛頓萬有引力定理可知,黑洞不斷吞噬附近的物質,其質量越來越大,引力也就越來越大,影響范圍也會越來越大。但物理學家斯蒂芬·霍金認為,雖然黑洞質量通過吞噬物質而變得越來越大,但換個角度思考,它也在慢慢縮小,因為它正在逐漸地損失能量,這種能量損失被稱為“霍金輻射”。

“霍金輻射”之所以會發生,是因為宇宙真空并不是真的空無一物,實際上,它像粒子的海洋,粒子不斷地消失和出現。霍金指出,如果在黑洞附近產生一對粒子,它們其中一個就有可能被拉進黑洞,但另一個卻逃逸到太空中去。這個過程的能量來自黑洞,所以黑洞在這個過程中會慢慢失去能量。理論上,黑洞最終會通過霍金輻射蒸發掉,但黑洞蒸發殆盡的時間要比整個宇宙的年齡長得多。

還有一種情況,黑洞碰撞,將會導致兩個黑洞的合并而尺寸增大,但因為宇宙很大,而且還在在膨脹,所以碰撞而產生的黑洞合并不會無限期地發生。

綜述所述,認為黑洞像吸塵器一樣會一點一點地吞噬整個宇宙的想法,是源于對黑洞本質的誤解。

值得一提的是,黑洞不僅不會吞噬宇宙,而且星系的形成和生命的誕生,都與超大黑洞有關。大質量黑洞是大質量恒星爆炸后留下的產物,大質量恒星爆炸將生命所必需的碳、氮和氧等重元素散布到太空中。而兩個黑洞的合并,或一個中子星與一個黑洞的合并,同樣會在周圍散發出重元素,這些重元素最終將成為新行星的一部分。所以,地球上生命的存在也要歸功于很久以前發生的黑洞爆炸和碰撞事件。

從更大的范圍看,大多數星系的中心似乎都有一個超大質量的黑洞,這些超大質量黑洞的形成和星系的形成之間的聯系不為人所知。比如銀河系,黑洞有可能在銀河系的形成中發揮了重要作用,但星系和黑洞哪個先出現,目前還是宇宙中的最大謎團之一,這也是先有雞還是先有蛋的問題。

來源: 聞說新知