如果地球自发变成黑洞，我们会经历什么？

是的，我们都会死的。但是21分钟的时间，我们就可以享受一生中最难忘的旅程了。

关于宇宙最引人注目的事实之一是：在没有任何其他作用力或相互作用的情况下，如果你从静止的重力束缚质量的任何初始构型开始，它们将不可避免地坍塌形成黑洞。这是对爱因斯坦方程式的直接预测，罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)获得诺贝尔奖的工作不仅证明了黑洞可以在我们的宇宙中真实地形成，而且向我们展示了如何形成。

事实证明，重力不一定是唯一的力：只需要占主导地位的力就行了。当物质坍塌时，它会越过某一体积内质量的临界阈值，从而形成事件视界。最终，一段时间后，任何静止的物体--不管它最初离视界有多远--都会越过视界，遇到中心奇点。

如果以某种方式使地球免受引力崩塌的电磁力和量子力被关闭，地球很快就会变成一个黑洞。以下是如果发生这种情况，我们将经历的情况。

目前，地球在引力崩塌中保持稳定的原因是，组成地球的原子之间--具体地说，是相邻原子中的电子之间--之间的作用力足够大，足以抵抗地球整个质量提供的累积引力。这并不完全令人惊讶，因为如果你考虑两个电子之间的引力和电磁力，你会发现后一种力的强度大约是大约10⁴²的一个因素。

然而，在质量足够大的恒星的核心，电磁力甚至泡利不相容原理都无法抵挡住引发引力崩塌的力量；如果核心的辐射压力(来自核聚变)降至临界阈值以下，崩塌成为黑洞是不可避免的。

虽然这需要某种神奇的过程，比如瞬间用暗物质替换地球物质，或者以某种方式关闭构成地球的物质的非引力，但我们可以想象，如果我们允许这种情况发生，会发生什么。

首先，构成固体地球的物质会立即开始加速，就好像它处于完美的自由落体状态，朝向地球的中心。在中部地区，质量会积累起来，其密度会随着时间的推移而稳步上升。当这种物质加速向中心运动时，它的体积会收缩，而质量保持不变。

在短短几分钟的时间里，中心的密度将开始惊人地上升，因为来自所有不同半径的物质都会同时、一次又一次地穿过地球的确切质心。据估计，在10到20分钟后，足够多的物质会聚集在中心几毫米处，首次形成视界。

再过几分钟--总共21到22分钟--地球的全部质量就会坍塌成一个直径只有1.75厘米(0.69英寸)的黑洞：这是地球质量相当的物质坍塌成黑洞的必然结果。

然而，如果这就是我们脚下的地球所做的，那么当地球坍塌成我们脚下的一个黑洞时，地球表面的人类会有什么感受呢？

信不信由你，我们在这个场景中经历的物理故事将与我们立即用一个地球质量的黑洞取代地球所发生的事情完全相同。唯一的例外是我们看到的：当我们往下看时，一个黑洞会简单地扭曲我们脚下的空间，当我们朝它坠落时，由于引力透镜的作用，导致光线弯曲。

然而，如果构成地球的物质仍然能够发射或反射环境光，它将保持不透明，我们将能够看到我们跌倒时脚下的表面发生了什么。无论是哪种情况，首先会发生的事情将是从静止状态(地球表面原子的作用力与重力加速度相等且相反)向自由落体状态转变：以9.8米/秒(32英尺/秒)的速度朝地球中心移动。

与我们今天在地球上经历的大多数自由落体场景不同，比如跳伞运动员从飞机上跳下来的经历，你会有一种可怕的、持久的体验。

你不会感觉到风从你身边呼啸而过，相反，空气会以与你完全相同的速度向地心加速。

你身上不会有阻力，也永远不会达到最大速度：终极速度。随着时间的推移，你的下落速度会越来越快。

当自由落体开始时，那种你会感觉到的“胃部上升”的感觉--就像你站在过山车上的落差顶端--就会开始，但不会减弱。

你会体验到完全失重，就像国际空间站上的宇航员一样，无法“感觉”你坠落的速度有多快。

这是一件好事，因为随着时间的推移，你不仅会越来越快地向地心坠落，而且你的加速度实际上会随着你越来越接近那个中心奇点而增加。

正如你从上面的插图中看到的，箭头的大小--以及它们移动的速度--随着我们越来越接近黑洞的中心奇点而增加。在牛顿引力中，这是一个很好的近似值，只要你离视界很远(或者相当于视界的大小)，你所体验到的重力加速度就会随着距离的减半而增加四倍。在爱因斯坦的引力中，当你接近事件视界时，你的加速度会比这更显著地增加。

如果你一开始相对于地心是静止的，那么当你已经：

坠落到地球中心的一半，距离约3187公里，你将以11公里/秒的速度坠落，

以90%的速度坠落到地心，所以你距离地球只有637公里，你以34公里/秒的速度坠落，

以99%的速度坠落到地心，所以你距离地球只有64公里，你正在以112公里/秒的速度移动，

在距离中心不到1公里的地方，你会以895公里/秒的速度移动，

虽然你可能离视界只有一毫秒之遥，但你永远不会体验到到达那里的感觉。

这是因为，当你越来越接近塌陷的地球中心时，你的身体开始经历潮汐力量的巨大增加。虽然我们通常将潮汐与月球联系在一起，但同样的物理原理也在起作用。引力场中任何物体上的每一点都会受到引力，引力的方向和大小取决于它们所吸引的质量的位移。

对于像月球这样的球体，离质量最近的点会被吸引得最多；离质量最远的点会被吸引得最少；偏离中心的点会优先被吸引到中心。虽然中心本身经历了一个平均的吸引力，但它周围的点将经历不同的级别，这将沿着吸引的方向拉伸对象，并沿垂直方向压缩对象。

在地球表面，作用在人类身上的潮汐力量是微不足道的：不到一毫牛顿，或者说是一个典型的小耳环所受的引力。但当你越来越接近地球中心时，距离每减半，这些力就会增加八倍。

当你到达地心99%的路程时，把你的脚从你的躯干拉离，把你的头从你的脚拉开的力大约是110磅，就好像相当于你的体重在把你拉开一样。

当你在身体上感受到的力相当于地球上的重力加速度，或者等于你的体重时，科学上称为“1g”(发音为“one-gee”)。通常情况下，人类只能在一段持续的时间内承受少量的GS，然后才会发生持久的损害或失去知觉。

过山车的重量可能会达到5到6千克，但只会持续很短的一段时间。

战斗机飞行员最多可以承受12到14千克，但只能穿着加压服而不会失去知觉。

人类经历了40到70千克的极短(不到一秒)的加速，并存活了下来，但死亡的风险是非常真实的。

当你到达距离中央奇点约25公里的地方时，你将跨过一个关键的门槛：潮汐力量会导致你的脊椎受到创伤性的拉伸，导致脊椎严重拉长，以至于单个椎骨不能再保持完整。再远一点--大约14公里--你的关节就会开始从你的关节窝中脱出，这在解剖学上就像你被拉成四分五裂的样子。

为了接近真正的视界本身，你必须设法保护自己不受这些潮汐力量的影响，潮汐力量会在你跨过视界之前撕裂你的单个细胞，甚至是组成你的单个原子和分子。这种沿着一个方向的拉伸效应，同时沿着另一个方向压缩你被称为面条化，这就是黑洞如何杀死和撕裂任何冒险太靠近空间严重弯曲的事件视界的生物。

就像掉进黑洞一样壮观，如果地球自然而然地变成了黑洞，你永远也无法亲身体验到它。你还可以在一种不可思议的奇怪状态下再活21分钟：自由下落，而你周围的空气以完全相同的速度自由下落。随着时间的推移，你会感觉到大气层变厚，气压增加，因为世界各地的东西都加速向中心移动，而没有附着在地面上的物体似乎会从四面八方向你靠近。

但当你接近中心并加速时，你将无法感觉到你在太空中的运动。相反，你开始感觉到的是一种不舒服的潮汐力量，就像你身体的各个组成部分在内部被拉伸一样。这些面条化的力量会将你的身体扭曲成面条状，导致你疼痛、失去知觉、死亡，然后你的身体就会被雾化。最终，就像地球上的万物一样，我们会被吸进黑洞，只是稍微增加了它的质量。在每个人生命的最后21分钟里，只有在万有引力的作用下，我们的死亡才会真正平等。