这种很亮的黑洞是科学家的梦寐以求

2019年4月，事件视界望远镜拍摄的第一张黑洞照片发布，黑洞的存在有了直接的视觉证据。紧接着在2020年，彭罗斯、根泽尔、格兹三位研究黑洞的科学家获得了诺贝尔物理学奖。这是诺贝尔奖首次颁发给研究黑洞的科学家，彼时距1916年史瓦西计算出黑洞已过去100多年。今天黑洞仍是现代物理学及天文学的研究热点，有理由相信关于黑洞的研究会在接下来的几十年里取得更多诺贝尔奖级别的发现。

关于黑洞的研究，公众比较熟悉的科学家是史蒂芬·霍金。他在2018年去世，如果他尚健在，很可能会和彭罗斯因发现奇点定理一起登上2020年诺贝尔物理学奖的领奖台。霍金生前被人无数次问到为什么拿不到诺贝尔奖？什么时候能拿诺贝尔奖？霍金对这种问题并没有避讳，直言如果欧洲大型强子对撞机制造出黑洞，他就能拿到诺贝尔奖。

目前人类已经在宇宙中发现了两种黑洞。一种是超大质量黑洞，质量为太阳质量的几百万至几百亿倍。另一种是大质量的恒星死亡后在万有引力作用下塌缩成的恒星型黑洞，质量一般为几个太阳质量至几十个太阳质量。至于霍金说的对撞机里制造出的黑洞，那是另外一种黑洞，目前还只是理论上的存在。这种黑洞质量也不会像太阳那么大，而是非常小。并且这种黑洞也不黑，很可能发出耀眼的光芒。

理论上，将一个物体压缩到史瓦西半径以下，就不会有任何力量能够阻挡物体各部分间万有引力的作用，整个物体会因塌缩集中到一个点上，附近时空曲率大到连光也无法逃逸，物体因此会变成一个黑洞。比如地球的史瓦西半径是9mm，将地球压缩到9mm以下，地球就会变成一颗黑洞。

一个质子的体积和质量都很小，但如果在这个质子的体积内集中了比较大的质量，也能够诞生出一个黑洞。大型对撞机可以给质子提供能量，目前人类能量最高的加速器能够将质子加速到其静止质量的数千倍，然后两个质子迎头相撞。有科学家期待质子迎头相撞时在那粒子的尺寸空间集中到足够高的质量，这样就有可能制造出一个迷你黑洞。

黑洞是个贪婪的吃货，能够把周围的物质吞噬掉。大型对撞机制造出的迷你黑洞会不会把附近的人乃至整个地球吞噬？

的确有一些民众对此表示担心，并试图阻止大型强子对撞机的运转。不过担心是多余的，阻止终归是徒劳。科学家们不会担心大型强子对撞机制造出迷你黑洞，甚至还有不少科学家期盼能够制造出。因为科学家清楚，这种黑洞不会将地球吞噬，甚至不会吞噬周围的原子、分子，相反迷你黑洞还会耗掉自身质量，闪出耀眼的光芒。

现代物理学研究发现，空间中存在量子涨落，正反粒子对会随时出现在空间任意位置。霍金运用已有理论计算后发现，如果一对正反粒子出现在黑洞视界附近，反粒子单独坠入黑洞的概率要大于正粒子单独坠入黑洞的概率，这样就表现为黑洞释放出粒子。这就是霍金的黑洞蒸发理论，霍金墓碑上的公式正是与黑洞蒸发有关。黑洞蒸发的快慢与其质量有关，恒星型黑洞的寿命可达千百亿年，超大质量黑洞的寿命更是要高出数个数量级。而迷你黑洞的寿命可以短到普朗克时间附近。

黑洞蒸发理论能够很好地解释一些问题，也得到了很多科学家的认同，只是目前还难以通过实验进行检验。如果对撞机的能量高到制造出了黑洞，这个迷你黑洞会瞬间蒸发掉，将至少数亿个质子的质量以电磁波或粒子的形式释放出去，你会发现这个小不点黑洞不但不黑反而非常耀眼。

只是目前加速器的能量还远远达不到能够制造出黑洞的程度。尽管如此，对黑洞的探索及研究一直火热地进行着。科学家们期待着有一天能够观察到迷你黑洞的耀眼光芒。