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一颗直径四五公里的小行星撞上地球,后果接近6600万年前灭绝恐龙的那次大撞击。要

一颗直径四五公里的小行星撞上地球,后果接近6600万年前灭绝恐龙的那次大撞击。要是把同样大约1000亿吨的质量压缩到比氢原子还小,变成一个黑洞,让它以每小时一百万公里的速度穿过地球呢?

2012年《天体物理学杂志》上的一项研究估算过:10亿吨级的原初黑洞穿过地球,产生的地震效应约4级。1000亿吨的会更强,但仍然远远谈不上全球性灾难。

让它直接穿过你的身体呢?

2025年,一篇发表在《国际现代物理D》上的论文算了这笔账。论文标题翻译过来大约是“一个小型原初黑洞穿过人体的引力效应”。结论是:你大概率还能活着。

一个质量堪比灭世小行星的黑洞贯穿了你,你还活着。凭什么?

凭体积。黑洞的引力确实强大,这是它的定义特征,但引力随距离的平方衰减:离远一倍,引力只剩四分之一。1000亿吨的原初黑洞体积比氢原子还小,在一公里外你几乎感受不到它。只有在一厘米以内,引力才会飙到地球表面的几百万倍,足以吸入周围物质。

可它根本不会停留。这种黑洞相对地球的典型速度是每秒几百公里。穿过整个地球不到一分钟,穿过人体大约一微秒,百万分之一秒。

论文作者用了类似子弹冲击的物理模型来估算冲击波在人体中沉积的能量。结论是:原初黑洞质量至少要达到约1000亿吨,才能造成论文所说的"显著伤害"。

还有潮汐力的问题。黑洞经过时,引力在极短距离内剧烈变化,理论上可以把细胞甚至器官撕裂。但一微秒的穿越时间太短了,潮汐力来不及造成生物学意义上的破坏。要真正撕毁人体组织,黑洞质量得再大100倍。哪怕它正好穿过你的大脑,结论不变。

它留下的物理痕迹同样出人意料。体积极小、速度极快,它在人体内直接作用到的原子寥寥无几,身后只有一条亚微观尺度的通道,肉眼完全看不见。

这些"原初黑洞"从何而来?宇宙大爆炸之后极短暂的瞬间里,物质的密度和压强高到极端,某些区域的物质团被挤压到极小体积,引力强到连光都跑不掉,当场坍缩成了黑洞。它们和宇宙几乎同龄。理论上它们的质量可以非常小,但量子力学给了一道淘汰机制:黑洞会通过霍金辐射缓慢蒸发掉自身质量,越轻蒸发越快。经过138亿年的宇宙历史,质量低于约10亿吨的原初黑洞全部蒸发殆尽。再结合其他理论与观测约束,今天可能还幸存的最轻一批,质量门槛被推高到约1000亿吨,大致相当于一颗直径四五公里的小行星。

这里出现了一个巧合:能存活到今天的最轻原初黑洞,质量恰好踩在伤害人体的门槛上。再轻一点,它早就蒸发了;刚好这个质量,勉强够得上“显著伤害”。也仅仅是勉强。

有一种假说认为,原初黑洞可能是暗物质的组成部分。暗物质是已知存在但从未被直接探测到的物质,在宇宙中的总量约为普通物质的五倍。如果假说成立,论文作者估算了一个原初黑洞击中人类的频率上限:大约每100亿亿年一次。宇宙至今才138亿岁,这个等待时间相当于宇宙当前年龄的7000万倍。

地球是个大得多的靶子,概率也没好到哪去。1000亿吨级原初黑洞穿过地球的频率上限约为每10亿年一次,而且这已经是最乐观的估计。所有这些数字的前提还得是原初黑洞真的存在,至今没有确凿证据。

这恰恰是这篇论文最精巧的地方:我们从来没见过有人被一个亚原子大小的黑洞击穿。这件从未发生的事本身就是一种数据,它在约束暗物质的构成。如果原初黑洞占暗物质的比例太高,以一百多亿年的宇宙时间尺度,总该留下某些可观测的痕迹。

没有消息,本身,就是消息。

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图源:gpt-image-2

信源:Plait, Phil. "What happens if you’re hit by a primordial black hole?." Scientific American, edited by Lee Billings, 24 Apr. 2026