黑洞可能曾经穿过了地球，只是咱们始终没发明

原初黑洞表示图丨NASA）‍你是不是感到黑洞离咱们的生涯很悠远？但对一些物理学家来说，迟迟找不到的暗物资让他们情愿信任，黑洞曾经穿过了地球，只是咱们不发明。撰文｜王昱审校｜黄雨佳个别的黑洞是在恒星耗尽核燃料后构成的，经该道路发生的黑洞品质个别都比太阳品质更年夜。假如一颗比太阳还重的黑洞穿过地球，不要说地球，全部太阳系的轨道都市被它搅得乌七八糟，袭击后果堪比《三体》中的“光粒”，人类弗成能留神不到——假如说没发明，那也只可能是人类文化在发明如许的黑洞之前就曾经被它捣毁了。黑洞设想图丨pixabay原初黑洞但近来一篇宣布在《暗宇宙物理学》（Physics of the Dark Universe）上的论文将眼光投向了另一种黑洞，原初黑洞（primordial black hole）。 这种黑洞是宇宙年夜爆炸时，由于部分密度涨落发生的小型黑洞，如许的黑洞品质可能只相称于一颗小行星，体积则只有一颗原子巨细。咱们观察不到如许的黑洞，但 它会对外有引力感化，也是暗物资的候选身分。论文以为，假如宇宙中真的存在原初黑洞，那它可能在宇宙中催生一些空心小行星， 也有可能在地球的陈旧岩石中留下笔挺的细地道，咱们能够经由过程这些景象来寻觅原初黑洞。 开展全文 原子巨细的原初黑洞可能会被小行星捕捉，假如小行星的中心又是熔岩构成的，那么就可能发生一种情形：小行星核心的熔岩都被中心的原初黑洞吞噬，外层的岩石空壳由于是固体，凭仗着本身的强度抵御着引力向内坍缩的趋向。终极，这颗小行星会酿成一颗空心小行星。论文盘算发明，对宇宙中罕见的物资，比方花岗岩或铁，只有它们的巨细不超越地球半径的1/10，那么资料的强度就能够抵御引力的拉伸。以是，假如咱们在宇宙中发明了密度很低，巨细不超越地球半径1/10的小行星，就有可能是原初黑洞招致的空心小行星。 事件到这里看起来还算惯例地理学的范围，但论文并不满意在太空中寻觅原初黑洞，他们乃至想在地球上寻觅原初黑洞的陈迹。 原初黑洞很有可能会在宇宙中疾速穿越，假如一颗品质10²²克的原初黑洞穿过地球，那它可能会在刚性物体中留下一条直径大概0.1微米的地道。不必怕，如许的原初黑洞穿过人体的概率十分低，就算它真的穿过人体，由于绝对速率很高，反而形成的损坏很小，如许的地道太细了，不会对咱们的身材发生什么影响。 但假如真的观察到如许的细地道，就阐明原初黑洞可能真的存在。研讨职员盘算发明，均匀来说， 每10亿年能在10平方米的截面积上留下0.000001个如许的地道。研讨职员表现，如许的概率对寻觅暗物资来说是能够接收的。或者咱们能够放置一些年夜面积的金属板，用显微镜在下面找直径1微米阁下的地道，用这种方法来寻觅暗物资的可能——原初黑洞。 猖狂的主意，无法的近况‍‍‍‍ 不论是以为黑洞曾经穿过了地球，仍是以为如许低的概率能够接收。毕竟是人道的歪曲，仍是品德的沦丧，让物理学产业生了如许猖狂的主意？ 实在，全都是被暗物资逼的。 在地理学家的眼中，不管是为懂得释“附近”星系的扭转速率，仍是为懂得释全部宇宙的演变进程，暗物资早已成了弗成或缺的一环。咱们无奈经由过程电磁波观察到这种物资，却能多少乎在全部处所观察到它的引力影响。以是，这种看不见，但又有引力感化的物资毕竟是什么，是物理学家最关怀的成绩之一。 直到近来多少年之前，物理学家还只将摸索的重点会合在年夜品质弱彼此感化粒子（Weakly interacting massive particles，WIMP）上。这是一类设想中的粒子，它们与以后粒子物理尺度模子基础兼容，而且能够很天然地说明宇宙中暗物资的比例。物理学家计划了大批试验来寻觅可能存在的WIMP，比方我国的PandaX试验跟意年夜利的XENON试验，他们都是用液氙来寻觅暗物资。暗物资假如穿过液氙，就有可能诱发液氙闪光。迷信家能够依据液氙闪光的次数、频率反过去揣测暗物资跟氙原子彼此感化的概率，这在物理上被称为碰撞截面，反应了暗物资粒子的一些基本属性。 但要害的成绩是， 固然暗物资探测试验的精度越来越高，咱们却依然找不就任何一种WIMP。乃至由于当初试验对WIMP碰撞截面的限度太甚准确，一些经典的WIMP候选曾经被消除了。 客岁11月，我国PandaX试验跟意年夜利XENON试验分辨在《物理批评快报》（Physical Review Letters）上宣布论文，表现 这两项试验可能曾经探测到了太阳中微子配景。太阳收回的中微子同样也有碰撞截面，会对试验精度发生影响。固然试验相信度都不高，PandaX试验为2.64σ，XENON试验为2.73σ，并未到达5σ的尺度，但这合乎研讨职员的猜测，他们对此充斥了信念。 PandaX跟XENON试验可能曾经观察到了太阳中微子配景丨APS/Alan Stonebraker 但成绩的要害是，迷信家在找到暗物资之前先观察到了太阳的中微子配景，这标明暗物资的旌旗灯号比太阳中微子还弱。假如进一步晋升观察精度寻觅暗物资，太阳中微子的旌旗灯号又会成为明显的烦扰，进一步增年夜暗物资的寻觅难度。 以是，物理学家不得不斟酌WIMP之外的暗物资可能。近来一段时光，种种寻觅暗物资的新主意层出不穷，比方轴子、原初黑洞、乃至另有摈弃暗物资的修正牛顿能源学实践（MOND）。而本文提到的原初黑洞，也是他们的主意之一。 参考文献 [5]https://physics.aps.org/articles/v17/161 《举世迷信》2024年10月刊 《暗物资的下一张寻宝图》前往搜狐，检查更多 义务编纂：