在这个世界上,大多数人担心的意外通常很具体:被毒蛇咬一口、过马路遇到冒失的司机,或者体检报告上出现异常指标。但物理学家的脑回路和普通人不太一样。美国范德堡大学的物理学教授罗伯特·谢勒(Robert Scherrer)最近就在严肃地思考一个问题:如果一个黑洞试图穿过你的身体,会发生什么?这听起来像是深夜档恐怖科幻片的情节,甚至谢勒教授自己也承认,这灵感源于他上世纪70年代读过的一篇科幻小说,里面倒霉的主角就是这么挂掉的。为了验证这事儿在现实中到底靠不靠谱,他决定算一算这背后的物理账。首先,我们需要纠正一个概念。谢勒担心的不是那些盘踞在星系中心、能一口吞掉太阳的超级黑洞。如果是那种大家伙,那就不是黑洞穿过你的身体,而是你被黑洞扯碎吞噬了。他研究的主角叫做“原初黑洞”。这是一种理论上存在于宇宙早期的“古董”。科学家推测,在大爆炸发生后的第一秒内,由于物质密度极高,某些区域可能直接坍缩成了黑洞。这些原初黑洞体型差异巨大,有的质量可能还不到一枚回形针的10万分之一,有的却比太阳还重10万倍。而在谢勒的计算模型里,他关心的是那些能把人当成靶子的小家伙。如果这些看不见的幽灵在宇宙中游荡,并且不小心撞到了正在喝咖啡的你,后果会很严重吗?谢勒的计算结果显示,这完全取决于黑洞的“个头”。如果这是一个质量极小的原初黑洞,它可能真的会像一阵微风一样穿过你的身体,而你毫无察觉。因为它的引力范围实在太小,还没来得及和你的细胞打招呼,它就已经飞过去了。但如果这个黑洞稍微大一点,比如有一颗小行星那么重(虽然体积依然微小),情况就完全不同了。当它以极高的速度穿过人体时,会引发两大致命后果。第一招叫做“超音速激波”。你可以把它想象成一颗极其凶残的子弹。当物体运动速度超过音速时,会产生剧烈的冲击波。原初黑洞虽然看不见,但在它穿过你身体的路径上,巨大的能量会瞬间释放,像子弹射入人体一样,将沿途的组织和骨骼瞬间摧毁。第二招则是大名鼎鼎的“潮汐力”。这是黑洞的拿手好戏。简单来说,引力会随着距离变化。当黑洞靠近你的某个细胞时,细胞靠近黑洞那一侧受到的引力,要比远离那一侧的大得多。这种巨大的引力差会像两只看不见的手,疯狂地拉扯你的细胞。在这个过程中,人体最脆弱的部分,比如你精密的大脑神经元,会首先被撕裂。所以,结论很残忍:如果被这种量级的原初黑洞击中,你会瞬间暴毙,死因类似于被一颗隐形的高能子弹击中,外加细胞层面的粉碎性骨折。看到这里,你可能会问:科学家研究这类“一百万种死法”到底有什么用?难道是为了提醒大家出门记得穿防黑洞背心?当然不是。谢勒教授的这项研究,其实是为了寻找宇宙中失踪的“暗物质”。物理学界一直怀疑,那些神秘的原初黑洞可能就是暗物质的真身。如果这些黑洞构成了宇宙中的暗物质,那么它们的数量应该非常庞大,庞大到在漫长的人类历史中,总该有几个人倒霉地被撞上。这就是谢勒逻辑中最精彩的一环:他把全人类看作了一个巨大的“暗物质探测器”。既然我们从来没有听说过谁在走路时突然莫名其妙地被“隐形子弹”击穿,也没有发现死因不明、体内组织被潮汐力撕碎的尸体,那么我们就可以反推出一个重要的科学结论——那种特定质量、能造成致命伤害的原初黑洞,要么根本不存在,要么数量极其稀少,稀少到不可能是暗物质的主要成分。这听起来有些荒诞,但科学往往就是这样。有些时候,“什么都没发生”,反而是解开宇宙谜题的关键线索。至于大家最关心的那个问题:我们要不要把“防范黑洞撞击”列入每日待办事项?谢勒教授给出的答案是:大可不必。虽然理论上原初黑洞可能存在,但在浩瀚的宇宙尺度下,它们撞上地球上某一个人的概率,比你连中十次彩票头奖还要低无数倍。宇宙太大,我们太小,小到足够安全,仅此而已。~~~~~~信源:Robert J. Scherrer, Gravitational effects of a small primordial black hole passing through the human body, International Journal of Modern Physics D (2025). DOI: 10.1142/s0218271825410032
