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黑洞是一種非常奇怪的存在。

他們完全沒道理，他們從何而來？

而當你落入黑洞又會發生什麼事？

恆星大部分是由多到不可思議的氫原子聚集，

巨量的氣體雲被自己的引力所吸引而塌陷。

在它的核心內，核融合將氫原子組合成氦原子，

釋放出極大量的能量。

這股能量以輻射作為存在，反抗著引力向外推，

將兩股力間維持在一個微妙的平衡。

只要核心持續核融合，恆星就能維持足夠的穩定度。

但對於那些比我們太陽質量大上許多的恆星，

核心內的熱能和壓力可以使它們合成更重的元素，

直到它們合成鐵原子。

不像先前提到的原子，產生出鐵原子的過程

並不會產生任何的能量。

鐵在恆星中央組成直到一定程度的量後，

輻射能與重力之間的平衡就瓦解了。

核心開始崩塌。

在若干分之一秒內，恆星產生自爆，

以 1/4 光速移動，

持續餵給核心更多的質量。

宇宙中所有重元素都是在這特別的時刻被創造的，

而後恆星死於這場超新星爆炸。

最後可能會產生中子星，或者當恆星質量夠大時，

整個核心崩塌的質量都落入黑洞。

如果你看著黑洞，你真正能看到的是它的事件視界。

任何東西越過了事件視界，

移動速度必須要比光速快才能逃脫。

換句話說，這不可能。

所以我們只看到了一個不會反射任何東西的黑暗球面。

但如果事件視界是 “黑” 的部份，

那個什麼是黑洞中 “洞” 的部份呢？

奇點。

我們不確定它究竟是怎樣。

一個奇點可能有著無限大的密度，意味著所有物質集中-

在一個沒有表面也沒有體積的點上。

或者是個完全不同的狀況。

目前，我們還不知道。

這就像是個分母為零的分數。

順代一提，黑洞不像是吸塵器把東西吸走。

如果我們把太陽換成個同等質量的黑洞，

對地球並沒有什麼影響，

當然，我們預計會被冷死。

當你落入黑洞時會發生什麼事？

在黑洞附近經過的時間和平常不太相同。

從外面看來，當你接近事件視界時會變慢，

所以你流經過的時間較緩慢。

到達某點時，你看起來就如時間被動結了一般，

顏色慢慢偏紅，然後消失。

當以你為觀測點時，你可以看到整個宇宙

快速前進，類似於看到未來。

現在，我們不清楚接下來會發生什麼事，

但預測會發生以下兩種結果，

一：你死得很痛快。

黑洞將時空大幅度地扭曲，一旦你跨過了事件視界，

就只剩下唯一一個前進的方向。

從字面上看：在事件視界內，

你只有一個方向可以走。

這就像是個小巷子，當你每走一步後面的路就消失。

黑洞的物質非常集中，

從某點來看，即使是幾公分的差距，

在身體的不同部份，可能承受著數百萬倍不同的重力。

在身體的不同部份，可能承受著數百萬倍不同的重力。

你的細胞在身體被拉扯時一塊一塊被撕開，

直到你變成一個原子寬的流動電漿。

二：你死得很快。

在你越過了事件視界後，你很快地會撞上一道火牆，

並在一瞬間被消滅。

上述兩種情況都不怎麼舒服。

你會死多快取決於黑洞的質量。

小一點的黑洞可能會在你尚未到達事件視界就殺掉你，

超大質量的黑洞可能會讓你在事件視界內

逛個一陣子。

從經驗來看，你離奇點越遠，

你救活得越久。

黑洞有著不同的尺寸。

有的質量只比太陽大幾倍，

直徑和小行星一樣。

有的則是超級巨大的黑洞，

每個所知的銀河系中央都有一個，

而且已經被餵食了數十億年之久。

目前，已知的最大黑洞是 S5 0014+81，

是太陽質量的 4 百億倍。

直徑長達 2367 百億公里，

是太陽到冥王星距離的 47 倍。

就算黑洞再怎麼強大，它們最終會經由一個叫做 “霍金輻射” 的過程而蒸發。

就算黑洞再怎麼強大，它們最終會經由一個叫做 “霍金輻射” 的過程而蒸發。

要了解它是怎麼運作的，我們必須說明一下宇宙的真空。

真空中並不是真的空無一物，而是充滿了虛擬粒子，

瞬間產生並瞬間消滅對方。

當這狀況發生在黑洞邊緣時，

其中一部分的虛擬粒子會落入黑洞，

另一部份將會逃離並變成真的粒子。

所以黑洞正在失去能量。

這過程起初發生得很慢，

當黑洞變得越小時則越來越快。

當它質量簡少到如大型小行星一般時，

它會發射出有著一般室溫的熱輻射。

當它縮小到一個山脈的大小時，它會散發出同太陽一樣的溫度的熱輻射。

而在它生命的最後一秒，黑洞變成輻射蒸發掉了，

其中會伴隨著數十億倍核彈爆炸的能量，

但這過程非常地緩慢。

目前已知最大的黑洞要花上 10^100（googol）年才會蒸發。

這久到當最後一個黑洞蒸發時，

沒人可以親眼見證。

遠在發生之前宇宙就會變得不適合居住。

這還不是故事的結尾，

還有更多有關黑洞好玩的事情。

我們將會在 part 2 探討它們。

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Julian Lai 的爛翻譯