恒星黑洞和微型黑洞

3.恒星黑洞和微型黑洞

假如一个天体的密度为核密度相当于中子星的密度，而其总质量在太阳质量的三倍左右，则该天体会被压缩到小于其史瓦西度半径，形成一个恒星黑洞。

小质量的史瓦西半径也非常小。一个质量相当于喜马拉雅山的天体的史瓦西半径，只有1纳米。目前没有任何可以想象得出来的原理，可以产生这么高的密度。一些物理学家认为，高能宇宙射线与地球大气分子碰撞时，可能产生微小质量黑洞。这些黑洞的质量如此之小，只有10微克左右，并且非常不稳定，可能在极短的时间里，就会爆炸成为一簇粒子，像下雨一样簇射向地球大气层。

太阳喷发的高能粒子使极地大气产生极光

高能宇宙粒子穿过大气时，可能产生许多异常微小而短命的黑洞，它们爆炸的形态如雨倾泻在地球上。希腊克里特大学的塞奥佐鲁·托马拉斯与两位俄罗斯研究者提出，如果上述微型黑洞产生和湮灭的情景是真的，最近30年来设置在高山上的宇宙射线探测器发现的神秘“半人马”现象，就能得到合理解释。这种奇异现象的特点是，探测器反常地捕捉到大量带电的、由夸克组成的粒子，而且探测器底部捕捉到的粒子比顶部多得多。科学家以神话中头小身躯大的“半人马”来比拟它。过去30年间，高山探测器共发现了超过40次“半人马”现象。科学界对此现象提出了多种假说，托马拉斯等人认为微型黑洞的解释比较合理。他们推算了高能粒子产生的微型黑洞在探测器附近爆炸时产生的信号，发现与探测器实际记录到的信号吻合。如果这一理论正确，意味着微型黑洞的确存在，也意味着其为高维宇宙理论提供了依据。

太阳风下的地球磁场

对大多数人来说，可怕的黑洞是遥远宇宙中的事，离我们还很遥远。然而宇宙黑洞的“小亲戚”——微型黑洞在地球上无所不在，并且给人类带来许多麻烦和灾难。地球上好些神秘现象都跟微型黑洞有关，譬如火山爆发时的能量和热量总是聚集在地球的特定地点，并且源源不尽。一些科学家甚至怀疑，太阳的能量通过黑洞传到了地球的深处。在此之前，一些物理学家就认识到，太阳上并不仅仅只有核能，还存在着微型黑洞，并且每一颗行星内部可能都有微型黑洞。

微型黑洞是地球地幔中隐藏着一些细小的黑洞，它成为使岩浆处于沸腾状态的热源，而微型黑洞发射的中微子数量是太阳的1000倍，因此在火山内部较易观测到中微子。

欧洲粒子物理实验室于2007年开始运行的大型强子对撞机，可产生足够高能的粒子。因而每天能够制造出成千上万的微型黑洞。大型强子对撞机是世界最大的粒子加速器，它可以用长达27千米的环形隧道加速粒子，然后使它们相撞，以每秒1个的速度，模拟制造极为微小的黑洞。