如果吃一小勺黑洞会怎么样?
刚才看了「吃中子星」和「吃白矮星」的问题，决定继续发扬知乎精神，来一个更有脑洞的问题。本问题已收录至科学脑洞专题 >>好奇星人的十万脑洞（下） 更多科学脑洞相关内容欢迎关注讨论。 ——黑洞不扩散条约签订五年后——
近太阳轨道上的一间秘密黑洞动力单元被叛军攻陷。
叛军队长带领手下一举突破伽马射线屏障，飞船穿过围绕在核心外数以千计的无线电发射装置，直逼黑洞制造者的母舰。
“……太容易了，甚至不能被叫做‘攻陷’，太阳系文明仅存的唯一人造量子黑洞竟然连一台像样的浮游炮都没有，难道维护者早就因为辐射死绝了吗？可是从地球探测到的信号来看，应该有人持续向黑洞投入燃料才对……”
队长陷入沉思。即将面对的到底是怎样的邪恶势力？
随着飞船深入，周围开始变得空荡荡，强磁场激发的彩虹围绕在飞船四周，只要将探测器调整至合适的频段就可以欣赏诡异的美景。
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“不许动！举起手来！”
队长带领五名贴身护卫打开了中央控制室对舱门（同样不费吹灰之力）。
中央控制室不大，正对门口的是巨大的瞭望台，不费力就能看到约几百米深处有一个扁球型的明亮的物体——那就是用来束缚量子黑洞的磁场了吧。
L教授背对众人，面前的控制台报警声响成一片，大概是飞船穿过等离子护盾时产生的扰动破坏了黑洞原有的束缚。
中央控制室不大，正对门口的是巨大的瞭望台，不费力就能看到约几百米深处有一个扁球型的明亮的物体——那就是用来束缚量子黑洞的磁场了吧。
“这个人……完全不把我们当回事啊……”
队长瞟了一眼重力计，这里的重力和地球差不多，身体也没有被潮汐力过度拉扯的感觉。如此计算，这个黑洞大概只有几兆（10^6)吨，相当于十几个陨石、或者一艘星舰，而史瓦西半径大概只有光子那么小。
扁球形意味着黑洞带电或者具有角动量，而带电的黑洞可以被强磁场约束。
队长松了一口气“果然是相当小的黑洞啊……但不能掉以轻心，量子级别的黑洞功率也高得可怕吧！这种东西如果接近地球简直不可想象，必须立刻处理！好在是个带电的黑洞，可以用磁场拖出太阳系。”
“黑洞的管辖权可以交给你们，作为交换条件，请让我留在这里继续维护黑洞。”一直忙着计算的L教授突然开口对反叛军说道。“刚才的扰动影响到了用于储存燃料的积吸盘的运行机制，黑洞变得不太稳定。”
你们快走，这里交给我。
队长摇了摇头“我们不是为了争夺黑洞的管辖权而来：太阳系中存在如此危险的天体是不可容忍的罪恶，我们是代表全体人类将黑洞移出太阳系的。请你遵照指令将反射伽马射线的护罩调整到加速状态，让母舰载着黑洞自行飞出太阳系！”
“你们不明白……”
“放心，我们会把你带回地球，就算接受审判也比孤零零老死在这里好，对不对？”
“你们听我解释……”L教授还想说些什么，队长身边的士兵抬手给了他面前的地板一枪。谁知控制室的材料完全为了反射伽马射线而设计，并不能阻挡从另一侧射入的射线，刚才的能量直接击穿了地板。
原先十分平缓的光球像湖面被扔了一颗石子般产生青紫色的涟漪，安静的巨兽仿佛就要怒吼。
来不及阻止的队长露出惊恐的神色。
“为什么要如此！！”L教授一直冷着的脸上因愤怒和懊恼变得扭曲。
控制室的暗门突然打开，里面冲出一名少女。
“够了！”
“嘉丽，不要出来！”
吞星者之女加拉塔
你是……？
队长瞪大了眼睛，
嘉丽是少女的化名，她的真实身份是宇宙神祇行星吞噬者加拉图斯的女儿加拉塔。与她的父亲不同，善良的嘉丽不愿被饥饿感支配，而是决定以人类的形式在地球上和平地生活。在过去的几十年里，她秘密地保护地球及其居民免受外来生物和陨石、太空射线的袭击——将所有有害的东西统统吃掉。
然而一次偶然的事件导致嘉丽身份暴露，一名永远感到饥饿的行星吞噬者之女在地球居住的事实引起了全世界的恐慌。无奈之下嘉丽离开了地球。
大家都以为嘉里可能去了另外的星系，谁知道她竟然和LHC前黑洞总工程师藏匿在太阳的阴影里，并且秘密地建造起了一个小型黑洞。
“原来……吞星者之女也沦为饥饿感的俘虏了吗？”
眼前的情况容不得队长丝毫迟疑，他的防护服开始剧烈地报警——周围的电磁辐射逼近临界值，并且中子探测器开始探测到不曾出现的中子流——质量越小的黑洞就会越热，而放出的射线则含有更高的重核。天体级别的黑洞放出的霍金辐射也许连一只LED灯泡都点不亮，量子黑洞却可以辐射伽马射线之外的重核射线。
虽然黑洞的蒸发速度只和质量有关，不管投入多少燃料，霍金辐射的强度仅仅和黑洞本身的质量成反比——也就是说，每一个确定质量、电荷量和角速度的黑洞都有自己确定的寿命，并不会突然爆发或者变大，变冷。但这种平衡是虚假的，不稳定的。大概是刚才的一枪让黑洞约束装置突然加速产生了安鲁射线，又或者是因为异常磁场的等离子体高速掠过引起黑洞喷流……
毛手毛脚开枪的士兵现在脸色惨白，他知道，让冷的黑洞变热也许比较容易，只要让带有相对论效应的加速物体接近黑洞就可以有机会让黑洞的边界条件从基态变成激发态；而让活跃的黑洞恢复冷却却非常困难。持续处于燃料不足状态下的黑洞会越来越快地输出能量，导致燃料消耗得更加剧烈。为了阻止愈发剧烈的燃烧，就要向其中投入更多的物质——可是剧烈的燃烧意味着大部分投入的燃料都会被黑洞抛射出来无法变成黑洞的质量遏制蒸发。短时间内找到几乎与黑洞同等质量的物质——几乎是不可能的。
如果不采取行动，黑洞四年后就会爆炸，带来的引力波冲击足以把地球的结构撕碎。
怎么办……
嘉丽推开挡在身前的L博士，径直向黑洞走去。
“你是说要一次性融合1兆吨的物质吗？”
“刚才我计算了一下从出生到现在吞噬过的质量，虽然不能与父亲相提并论，但兆级别总是够了。所以……”
“不行！嘉丽！你说过自己没法一次性吃掉密度如此大的物质的！连你的父亲都不敢尝试，绝对不可以……我们一定还有办法的！我们，不是还有四年时间吗？”
“你懂得吧？现在需要一兆吨的物质，两年后就起码要投入四倍于现在所需的质量。而且随着黑洞蒸发，霍金辐射越来越剧烈，超过我能够吃掉的最大限度。如果我不能保证你可以在这里维护黑洞，那还有什么办法可言？趁着现在，仅仅是一个光子大小的话，说不定可以试着吃掉哦……”
L教授抱住嘉丽，转身哀求反叛军“我愿意按照你们所说的做，把黑洞转化成母舰的动力将这里带走，可是……求你们不要丢下她”
队长拒绝了。不论怎样，人是不能理解天神的欲望的，所谓爱情与迷恋，不过是弱小的人类自欺欺人罢了。
“……仅凭剩下的质量是无法在黑洞烧尽之前让地球脱离危险区域的吧……如果黑洞的质量大一些还有可能，现在除了一口气增加一倍以上的质量已经别无他法了。一直以来承蒙你的照顾，今天就让我报答你一次吧！”
“L，你和我讲过，带电的黑洞中还存在着虫洞，如果我能顺利吞噬它的话，就可以从时空的另一点出来。只要我活着，就总有机会相见呀！”
“……”
嘉丽笑了，“这种见证物理定律崩塌的时刻，对于作为物理学家的你是不是相当讽刺呀～”说着，她用神的力量改变了自身分子的密度，在宏观意义上穿过控制室缓缓向黑洞飞去。
“不要啊！！！”
L教授跪倒在控制台前。
“仔细看好哦！”嘉丽发出信息物质在电磁探测器上显示出这句话。
在接近黑洞的过程中，嘉丽逐渐从异次元中释放出曾经吞噬的质量，为接下来的进食过程改变身体的结构。
随着嘉丽的密度不断变大，她的身边开始出现五彩斑斓的等离子体——从最初的暗红色到耀眼强烈紫光——当然并不是真的可见光，而是需要专门的成像望远镜；而她的形象也开始时而拉长时而压缩，拉长的时候因为光被扭曲，可以看到本该背对着大家的脸庞，压缩的时候几乎只能看到头顶。
椭球型的黑洞中心磁场看起来像分裂的受精卵，两侧各有一个混沌的中心。
在距离黑洞四英尺的地方，（事实上黑洞过小，我们只能通过探测器看到黑洞周围脉动的等离子云，量子级别下很难说“观测”到了什么，由于不确定性原理，我们只能从显示器上看到一帧一帧布满光点的照片。这些图片远不如天体黑洞宏伟，却有着宏观世界没有的绚丽和诡异。）
我们只能从少女和黑洞周围的等离子云都开始伸出环形的触手推断出，少女快要进入黑洞的能层了。
“队长！”
突然跑进一个士兵神色慌张地向他报告
“什么？……八分钟前全球超过3/4的供电站突然过载瘫痪？不是引力波或者电磁辐射造成的破坏吗？到底是怎么回事……难，难道说？？？”
“没错，”L博士轻声回答。“这个量子黑洞最初诞生于一次强子对撞实验，从此以后就一直收集太阳能作为燃料，并为地球提供能源。地球本身可开采的能源早已用尽，你看这艘飞船周围数以千计的反物质微波发射塔就是用来将能量传输给地球的。”
“然而，纵使微波传输对黑洞能源的利用率高达30%，仍有超过半数的能量不能被利用。虽然我用了最先进的伽马射线反射材料，以及大量用于吸收射线的保护层，依然无法完全屏蔽黑洞周围百米的辐射。巧的是这些逃逸的能量刚好成为了嘉丽的粮食，她的吸收维持了母舰内部安全对环境。”
“你大可说我自私，因为与其说研发黑洞燃料为了造福人类，不如说最初的动机是将嘉丽从永恒的饥饿中解放出来。偶然发现她本身也成为维持装载黑洞母舰稳定的重要环节，大概也是上天给我的好运气吧……”
这时嘉丽的身影开始闪烁，并猛烈地缩小，普通的人类形态无法真正吃到黑洞，量子黑洞会沿着穿过嘉丽身体的最降速线做周期性运动，看起来就像黑洞裹着周围的时空给自己开了一条隧道，而非真正进入她的体内。
“只有将自己降到和黑洞相当的维度才能真正意义上地吃掉它啊”嘉丽想着，自己的身躯已经来到了环形视界的上方。与普通不带电的黑洞不同，带电黑洞有两个视界，物质在外层视界达到最大速度，随后又因为电磁力而减速，然后再次被加速从内层视界被抛出。
“如果能够准确地，同时而均匀地吃掉黑洞的全部，就有机会让自身物质在被抛出时和吞噬时完美错开，不被自身粒子的湍流击碎，那我就可以完整地出现在虫洞的另一头了！”
此时嘉丽已经离黑洞太近，时间延迟效应让她的身影缓慢地停在了刚才思索以上内容之前的动作。L博士肉眼已经无法再看到什么，他注视着探测器，在显示屏上依稀看到“嘉丽”的身影：
两个密度无限大的点做高速双星运动，内圈的图像却像是在反向旋转，因此嘉丽的身体看起来像是在薄饼中心插了一根叉子然后扭动一样涟漪状拉长。张开嘴巴少女的脸上带着微笑，这是L博士从未见过的，无比放松的微笑，也许她真的从永生永世地饥饿中解脱了吧。
随着黑洞逐渐融合，嘉丽变成明亮的白光均匀地包裹在黑洞表面，脉动带来的冲击波一轮接着一轮，好在都被强磁约束器挡了回来
然而我们永远也看不到嘉丽吃完黑洞的那一刻了，她留在这世上最后的信息永远停在了视界之上。新生的黑洞带着由内而外从青蓝色变成暗红色的盘，安静地在母舰深处旋转。
截图自"Quantum Singularity" Hologram - Particle to Micro Black Hole
虽然融合完成，对地球输出的功率会降为原来的四分之一，但总比直接承受黑洞蒸发带来的冲击要好多了。纵使这仅是治标不治本的方法，但起码可以让黑洞的寿命先增加四倍吧。希望人类到那时已经开发出了更好利用黑洞能源的装置，又或者，有足够的时间让黑洞自己飞到足够远的地方去。
虽然嘉丽吃掉的黑洞大小连一个勺分子都不如。融合产生的引力波已经对地球产生了不小的震动，不过好在大部分人都挺过来了，只有一些楼房受损以及大部分通讯设备都无法工作。
后记：
L博士并没有跟着反叛军回到地球，他想着，嘉丽在吃掉黑洞前一定会回头看吧。她将看到整个宇宙以极快的速度运行——一定是精彩绝伦的下饭短片。
以及，她也一定会看到我的。
从我头顶的发尖到五年来再没有粘过尘埃的皮鞋底——只要她愿意调整眼睛接收的波段，我的每一寸肌肤，想看哪里就看哪里呢！
真是……糟糕的想法啊。
————参考文献——————
Ahn, D. (2007). Control of black hole evaporation?.Journal of High Energy Physics,2007(03), 021.
Crane, L., & Westmoreland, S. (2009). Are black hole starships possible.arXiv preprint arXiv:0908.1803.
Frolov, V., & Novikov, I. (2012).Black hole physics: basic concepts and new developments(Vol. 96). Springer Science & Business Media.
Holzhey, C. F., & Wilczek, F. (1992). Black holes as elementary particles.Nuclear Physics B,380(3), 447-477.
Parker, E. N. (2006). Shielding space travelers.Scientific American,294(3), 40-47.
——————求求各位点个赞——————
——————人物原型来自漫威腰斩系列吞星者的女儿——————
——————加拉塔真的是一名姬发少女——————
——————不是天文专业的请大家轻喷好吗—————— 假设是要吃的是一个一亿吨的 超微型黑洞，按照史瓦西公式来计算的话，这样的黑洞的视界半径只有大约1.5乘以10^-16米。而作为对比，一颗质子的半径大约有8.5乘以10^-16次方米，也就是说，一颗质量为一亿吨的黑洞的大小，大约只相当于1/216颗质子大小。在离开它一厘米之后的引力就已经急剧缩小到了只有地球引力的大概7000倍，而这个数字是很难引起肉眼可见的光线变化的。也就是说，这样大小的黑洞肉眼不可见。
当你靠近这个超微型黑洞，在距离5米的时候，受到的黑洞引力是1/37地球引力。当距离缩短到3米的时候，受到的黑洞引力大概是1/13地球引力。当距离缩短到1米的时候，受到的黑洞引力大概是2/3地球引力。
你还能撑得住，你开始伸出勺子，假设你的勺子能舀的起1亿吨的黑洞，你的手和胳膊也无视黑洞引力吧。当它开始靠近你的嘴，在只有20厘米距离的时候。这个黑洞可以近似的看做一个质点，而你是一个宏观物体，是不可以被看做质点的。所以你的不同部位和黑洞之间的距离必然有差距。就像现在，你的脸和黑洞只有20厘米距离，可是你的脚和黑洞之间还有大概1.5米的距离。这就会造成巨大的引力差距，距离黑洞20厘米的部位受到的压力是17倍地球引力，你的脚受到的引力则只有0.5倍地球引力，你的颈椎首先会骨折，头部向前移动，然后导致引力剧增。假设你头骨变形也不死吧。
当你的嘴距离黑洞只有四厘米的时候……你的头部在高达400多倍地球引力的拉扯之下，早已成为一堆粉末。像是一个细条从身上延伸出来伸向了那颗看不见的黑洞，在这些“头部物质”距离黑洞只有1厘米距离的时候，引力已经上升到了地球引力的6800倍，这个时候你本来可以张嘴吃下去的，可是你已经没有嘴了。当距离缩短到只有1毫米的时候，引力是地球引力的68万倍，当距离缩短到只有1/10毫米的时候，这个数字是6800万倍……而这个数字，已经超过了中子星的引力强度。
于是你被撕碎了。被黑洞拉扯成了长条，开始围绕着黑洞疯狂的旋转，在旋转的过程之中被黑洞逐渐的吞噬到自己体内去。在旋转的过程之中这些“身体物质”还有碰撞，于是极其明亮的可见光就发射了出来，异常耀眼。这仅仅是能看到的，在看不到的波段，还有大量的伽马射线以及其它波段的辐射被释放出来。
就这样，你被黑洞吞噬掉了，完完全全，彻彻底底的从可见宇宙之中消失了。其实也不能说是消失，而是将你的身体无限压缩，给1亿吨的重量上，增加了那么100来斤吧。 开始，我想吃掉地球，于是我吃掉了地球
后来，我想吃掉太阳，于是我吃掉了太阳
然后我看见了白矮星，卖相太差
于是我跨过银河，到了黑洞的边缘，我伸出了宇宙的神器，某乎之勺
可是黑洞伸出来更大的勺子，吃掉了我。。。
可能是我太难吃了，我被从白洞里吐了出来。
于是回来的我的第一件事就是，快卖给我个更大的勺子23333 黑洞表示你看起来很好吃 不出所料，大无畏的宇宙级吃货又把魔爪伸向了宇宙中最奇特的天体——黑洞。然而，“吃一勺黑洞”这个愿望却没有这么容易实现。
上图是一个最简单的静态黑洞结构。黑洞中心是一个体积无穷小的奇点，但是这个点携带着黑洞所有的质量，所以它的密度无穷大。奇点周围是被它的引力扭曲的时空。在距离奇点一定范围内，物体只能有一个运动方向——向内，向奇点坠落。甚至连光也无法逃逸。这个范围的半径就是黑洞的史瓦西半径，而这个范围的边界就是黑洞的视界。
一般谈到黑洞大小的时候，指的就是它的史瓦西半径。
知道了黑洞的结构，现在该考虑从哪里下嘴了。奇点以外，视界以内的区域虽然也是黑洞的范围，但那只是扭曲的虚无。如果你在那里咬上一口，恐怕就可以体会狗咬尿泡的心情了。显然，只有把奇点吃到嘴里才算是真正吃到了黑洞。
问题是，自然产生的黑洞体积都不小，半径起码在几公里以上。所以，要吃到奇点，你必须钻到视界里面去。然而，黑洞毕竟不是肉包子，能够让你从容不迫的钻到里面去吃馅儿。由于黑洞的强大引力场扭曲了时间，距离奇点越近，时间流速越慢。当你进入视界之后，会发现黑洞外的宇宙的时间如闪电般迅速流逝。你还没来得及碰到奇点，整个宇宙已经成为了历史(
黑洞真的是吞噬了物体吗？ - Mandelbrot 的回答)。当你最终出来时（当然，能不能出来是另一个问题），已经“再回头是百年身”了。你不但会错过即将上映的《魔兽世界》，连下一集《星球大战》也赶不上了。
正当你犹豫不决的时候，一个好心的外星人决定助你一臂之力。它把一颗和地球一般大小的行星压缩成了一个你可以一口吃掉的小型黑洞，并送到你面前。
这颗黑洞卖相十分不错，只见那是半径约9毫米，滴溜溜的一个小球，四周围绕着霞光万道，瑞彩千条，其实那是被吸引过来的空气分子在黑洞外围激烈碰撞摩擦产生的各种电磁辐射。黑洞边缘还带有一圈光怪陆离的光晕，这是黑洞引力场扭曲光线导致的引力透镜效果。这样的宝贝，看一眼就让人食欲大增。你迫不及待的想把它一口吞掉。
不巧的是，黑洞的想法和你一样。对这个小型黑洞来说，你的个头大了点，所以它决定把你改造成一个比较容易吃的形状。
由于你身体的各个部分和黑洞奇点的距离不一样，所以受到的引力大小也不一样。这个引力差在你的身体上形成了一个张力。对于一个普通人（身高1.8米，体重70公斤）来说，如果你距离黑洞2米，在你身体中心处的张力大小是约1.6 x 10^15牛顿（
Spaghettification），接近珠穆朗玛峰重量的一半。你身体内的分子间作用力虽然试图把你拉在一起，但是在这个巨大张力的作用下无异于螳臂当车。你被拉成一根面条，然后被黑洞吸进嘴里。
一根面条肯定填不饱肚子，黑洞打算再吃一顿大餐——地球。很快，黑洞掉进了地球内部，并且向地心靠近。黑洞和地球是相互吸引的，所以不能简单地说黑洞向地心运动。实际上，黑洞和地球都向它们共同的质心运动。
然而，黑洞并不会很快把地球吃光。准确地说，它永远不能把整个地球吞下去。这是由黑洞边吃边吐的恶劣吃相造成的。黑洞的引力导致周围的物质快速向奇点附近聚集，这些物质在黑洞外围带着巨大的动能互相碰撞摩擦，使得很多物质被重新抛出去。在宇宙中的黑洞的扁平吸积盘上，有40%左右的物质会被抛出去。同时产生的还有大量的辐射能量。在地球内部这样物质稠密的环境中，物质从所有方向向黑洞运动，形成一个三维的球形吸积范围（
Bondi accretion），所以这种现象更加明显。它导致的唯一结果就是让地球爆炸，虽然地球和黑洞合并的引力比原来地球的引力大得多，但是很多碎片得到的速度也足以逃离它们的引力场，形成一个新的小行星带。部分低速的碎片会围绕黑洞旋转。
最后，到口的食物不翼而飞，这个饥饿的黑洞十分郁闷的看着这一切欲哭无泪。
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