把反物质炸弹丢进黑洞会怎样

一个是吞噬宇宙万物的终极天体，一个是质能率100%的终极武器。如果这两个人正面交锋，谁更勇敢？

黑洞无需过多介绍。大家已经很熟悉了，之前在量子级数中已经详细介绍过反物质的概念。有些朋友经常混淆反物质和暗物质，这是完全不同的两回事。目前暗物质只是一种想象中的物质，它只具有引力效应。因为暗物质不参与电磁相互作用是无法被电磁波探测到的，我们无法像普通物质一样直接研究它，所以我们对暗物质知之甚少。

反物质并不是什么新鲜事。早在20世纪30年代就被理论预测和发现。所以相对于暗物质，我们对反物质了解很多。

我们知道，反物质是一种与正常物质状态相反的物质。比如一个应该带负电的电子，如果带正电，就叫正电子，也就是反电子。电子也是人类发现的第一个反物质。同样，如果一个应该带正电的质子带负电，它就是反质子。如果反电子和反质子能够聚在一起，那么我们将得到真正的反物质——反氢原子。

嘿，这不是幻想。现在人类确实有能力制备反物质，虽然只是在反氢原子的粒子层面。

很多人都知道，反物质最大的特点就是一旦遇到正物质，会立刻发生湮灭反应。两者的质量完全转化为能量释放，质能转化率100%。或许可以说，这是绝对意义上的终极能量。相比之下，核聚变就像一个玩具:无论是可控核聚变还是不可控氢弹，聚变反应的质能转化率都不到1%。

湮灭反应转化率100%是什么概念？我们可以简单看一下爱因斯坦的质能公式。

E = mc^2

这个公式简单到我们一眼就能看出里面有一个超大的数字:光速的平方！所以即使只有很小的质量，当它乘以光速的平方时，产生的能量也会异常大。

这种能量有多强大？按照惯例，如果以广岛原子弹为计量单位，1g反物质和1g正物质湮灭，那就足够把广岛炸三次了。所以用反物质做炸弹真的很合适。

但问题是:目前人工反物质通常需要一个粒子加速器，制备成本非常非常高。比如1995年，研究人员首先通过加速器制备反质子，然后让反质子与氙核反应，产生一对正负电子。如果正电子恰好被其他反质子俘获，就有可能得到一个反氢原子。可见整个过程中反氢原子最终合成的概率是非常非常低的，而且需要巨大的能量消耗。

除了制备成本高，反物质的储存也是个大问题。想想看，自然界几乎所有的物质都是阳性物质。好不容易创造出一些反物质，一不注意就可能湮灭。所以反物质炸弹目前只存在于科幻小说中。

如果不先考虑技术上的可行性，假设我们通过更先进的技术或者不计成本造出一个反物质炸弹，把它扔进黑洞会怎么样？

首先需要明确一个问题:反物质炸弹是完全由反物质组成的，还是由反物质和正物质组成的炸弹。如果它只有反物质，就相当于整个炸弹是一块反物质。当它遇到正物质时，就会自我湮灭，释放能量。如果我们只是把这样一块反物质扔进去，它可能会在到达黑洞之前和一些星际物质发生反应，这显然不是我们想要的。所以假设我们的炸弹由反物质和正物质组成，这样它的爆炸时机更可控。

好了，既然爆炸的时机是可控的，那我们就把它设置成接触黑洞后引爆吧。但是什么是与黑洞的接触呢？你可能会说:不简单。触摸视觉界面不就是触摸吗？哎，真的是这样吗？仔细想想黑洞的视觉界面是什么？

根据爱因斯坦的场方程，黑洞的视觉界面只是一个时空的边界。由于扭曲的时空和光速，这条线内的任何事件都永远无法影响外界，所以也叫事件视界。根据场方程，黑洞的所有质量都应该集中在内部奇点上。从奇点到视觉界面中间部分，理论上是空的。因此，虽然“接触视觉界面”确实接触到了黑洞，但它可能并没有真正接触到黑洞中的物质。

注意，为什么我要在这里加“可能”呢？因为关于黑洞中物质的分布，我们只是基于现有理论的一种猜测。根据广义相对论，物质落入黑洞有两种视角:一种是物质本身，另一种是外部观察者。所有物质坍缩到奇点的推测更多是从物质本身落入黑洞的角度考虑的。然而，从外部观察者的角度来看，黑洞中的物质可能会有另一种结果:它们会像洋葱一样被层层包裹。这是因为，对于外部观察者来说，落入黑洞的物质将永远留在视觉界面上，或者准确地说，留在无限红移面上。

一种是头也不回地直奔奇点，另一种是永远静止在视觉界面上。两个矛盾的结果哪个才是真相？哎，这就是我们之前讲过的冰封星悖论。

今天不讨论了。你可以暂时认为，从相对论的角度来看，由于参照系不同，两个结果都是真理。但今天我们讨论的是用反物质炸弹爆炸黑洞，应该更多地从外部观察者的角度来考虑。

对于外部观测者来说，由于物质在落入黑洞的那一刻永远是固定的，黑洞内部的物质分布可能就像一个不均匀的洋葱，保持着先前物质落入黑洞的“轨迹”。因此，在这种情况下，从我们的角度来看，反物质炸弹可能永远不会被引爆，因为它会停留在视觉界面上。

退一步说，即使它真的进入了黑洞，甚至到达了奇点，并成功引爆，我们也没有办法了解它。因为这一切都发生在活动视界之内，也就是说，这个物质永远无法进入我们的光锥。所以，无论是反物质炸弹直接爆炸，还是反物质与黑洞中的物质发生反应，在我们的观察者看来，黑洞只是把它吞掉了，和吞掉正常物质没什么区别。

另一方面，对于黑洞来说，物质一旦进入，就没有正常的物质结构。根据黑洞无毛定理，黑洞只有质量、角动量和电荷三个物理量，其他信息全部丢失。所以不管你进入的是我们还不知道的正物质、反物质甚至暗物质，对黑洞来说都没什么区别，都是一视同仁的。

而且根据霍金的黑洞面积定理，即使一个完全由反物质构成的反物质黑洞与一个普通的物质黑洞发生碰撞，两个黑洞最终也不会消失，而是会获得一个新的黑洞。

所以，即使是科幻小说里的反物质武器，面对宇宙中最极端的天体——黑洞，也会束手无策。