一个原子大小的黑洞掉到地球上会发生什么？

• 在回答这个问题之前，我们首先要搞清楚黑洞的定义是什么？
  

我们通常所认为的黑洞，是空间中这样一个区域，它内部的重力极大，以致于任何东西都将被其吸引，连光都无法逃脱。

黑洞包括两个部分：一个是位于它中心的奇点，它是黑洞的质点，黑洞所有的质量都集中在这个比原子还小得多的、几乎是无限小的点上；而在这个奇点的外围有一个区域，在这个区域里因为引力极大，连光子都无法逃脱，所以我们从外界看它是黑色的，我们无法知道里边发生了什么事情，因此将这个黑色区域的边界称为“事件视界”，又有人称之为黑洞的“地平线”。

（一个黑洞的想象图，黑色部分是它的事件视界，奇点在其中间，小到我们看不见）

由于黑洞的奇点与它的事件视界是不可分离的，有奇点就必然存在事件视界，所以我们将事件视界与它里边的奇点并称为黑洞。

• 黑洞有多大？
  

我们都知道黑洞有大有小，黑洞的大小通常以它的质量来衡量。在宇宙中，科学家们以太阳质量的倍数来衡量一个黑洞的大小。比如银河系中心黑洞人马座A*的质量大约是太阳质量的450万倍，而科学家们刚刚拍摄的M87星系中央M87*黑洞质量则是太阳质量的65亿倍！

（M87*黑洞的合成“照片”）

黑洞的质量有这么大，那么它的体积到底是多少呢？

科学家们说，黑洞不管质量有多大，它中央质点的体积都接近无穷小、密度趋向无穷大。而黑洞地平线的半径则与它质量的大小相关，也就是说，黑洞的质量越大，我们看到的那个黑色的“球”就越大。这个“球”的半径由史瓦西半径公式可以求出。

按照史瓦西半径计算公式：R = 2GM / c^2

已知引力常数G=6.674 × 10^-11 (m^3· kg^-1· s^-2)，太阳质量为1.9885×10^30 (kg)，光速为：299792458 (m/s)。

将上面的数据代入公式，我们计算出M87*的事件视界半径大约为192亿公里。这与科学家们公布的M87*直径大约为400亿公里的数据相接近。

（黑洞阴影部分直径是黑洞视界直径的2.5倍，由此得出其视界直径约为400亿公里）

那么，如果将太阳变成黑洞，它会有多大？根据公式计算的结果，“太阳黑洞”的视界半径大约有3千米。如果地球变成黑洞，它的半径大约是8.7毫米；而“月亮黑洞”的半径则只有0.11毫米。

• 一个原子大小的黑洞是怎样的？
  

原子很小，它的直径单位通常以“皮米”来计量。比如说我们熟悉的黄金，金原子的半径为144pm，也就是1.44 × 10^-10 m。

那么一个金原子大小的黑洞，它的质量到底有多少呢？我们将其代入史瓦西公式：R = 2GM / c^2

最后得出的结果是M=9.7 × 10^16 kg。

也就是97万亿吨！这至少是喜马拉雅山脉的质量的两倍。

（喜马拉雅山脉的一部分）

这个黑洞如果距离我们10米远，它的引力有多大呢？

我们请出万有引力公式：F = GMm/r^2

这里G是引力常数，G = 6.67×10^-11 N·m^2/kg^2，M=9.7 × 10^16 kg，m设为100kg（一个大胖子的质量），r = 10m

代入公式后，我们得出 F= 64700 N = 6602 千克力

看起来很可怕。因为这是距离10米远，如果这个黑洞在胖子的手上，他会被瞬间撕碎并吸入黑洞！

如果这个黑洞不蒸发，掉在了地面上，它会迅速将同围的一切都吸进去并坠入地心，同时一点一点地把地球吞吃掉，最后变成一颗手指头大小的黑洞。

但是且慢！

• 宇宙中真有这么小的黑洞吗？
  

似乎并没有。

科学家们说，黑洞是由超级恒星在燃烧完它核心中所有的氢燃料后发生超新星爆炸而形成，或者，当两颗中子星相互撞击合并、合并后的中子星发生重力坍塌也可能变成黑洞。也就是说黑洞有一个最小的质量，这个最小的质量至少是太阳质量的3.8倍。

也就是说，题目中所假设的原子大小的黑洞并不存在，因为任何一个黑洞的奇点都要比原子小许多，而宇宙中已知最小黑洞的视界半径也要超出十几公里。所谓“原子大小”的黑洞仅仅是数学上的存在罢了。

因此我们完全没必要担心它。

（你只需要小心脚下的洞就好了，它会让你受伤）