科学知识普及读物:那些古怪又让人忧心的问题又来了 (精装)

1 天体浓汤
Q：如果太阳系里从太阳一直到木星都充满汤会怎样？—— 阿梅丽娅，5岁
A：在你向太阳系灌汤之前，请确保每个人都安全离开了。
如果太阳系从太阳一直到木星都充满汤，可能头几分钟一些人还能坚持存活，但接下来的半个小时就谁也坚持不了了。然后，时间将终结。
充满太阳系，大约需要2×10^39升的汤。如果是番茄汤，则相当于10^42卡路里（1卡路里≈4.19焦耳），这比太阳一生释放的所有能量还多。
这汤将会非常重，没有东西能够逃脱它巨大的引力，它将会成为一个黑洞。这个黑洞的事件视界（即引力强到光也无法逃脱的区域）将延伸到天王星的轨道。冥王星一开始会在视界之外，但这并不意味着它能逃脱——它在被吸收之前拥有的时间仅够广播一条无线电消息。
从内部看，这个汤将会是什么样？
首先，这时你不会想站在地球的表面。即使我们假设汤在太阳系内部与行星们同步转动，每颗行星附近有一点点旋涡，因此汤在接触其表面的地方是稳定的，地球引力产生的压力也会在几秒钟内使汤压碎行星上所有的人。地球引力也许不像黑洞引力那么强，但吸引足够的汤海压垮你也绰绰有余。毕竟在地球引力作用下，普通海洋的压力就能做到这一点，而阿梅丽娅的汤远比海洋更深。
如果你漂浮在行星之间，远离了地球的引力，你将感受良好一小会儿，这有点儿奇怪。即使汤没有杀死你，你也会在黑洞之内。难道不会出于某种原因而……立刻死掉吗？
奇怪的是，并不会这样！通常来讲，当你接近一个黑洞时，潮汐力会把你撕裂。但是越大的黑洞潮汐力越弱，这个木星汤黑洞大约是银河系质量的1/500。即使以天文标准来看，它也是一个怪物——与目前已知的*大黑洞相当。阿梅丽娅的“汤制超大黑洞”非常大，足以让你身体的不同部位感受到同样的拉力，所以你不会感觉到任何潮汐力。
即使你无法感受到汤的引力，它还是会给你加速，使你立刻飞向汤的中心。1秒后，你已经下落了20千米，并且以40千米每秒的速度继续，这比大多数太空飞船都快。但是因为汤也会和你一起下落，所以你不会感到有什么不一样。
当汤向太阳系中心塌缩时，它的分子会被挤压到一起，它产生的压力也会上升。只需几分钟，压力就能达到把你压垮的量级。如果你在某种深汤潜水器中，就是那种人们通常用来探索深海海沟的压力容器，估计你能坚持10到15分钟。
你没有办法逃离这个汤，汤中的一切都会向着奇点飞过去。在一个正常的宇宙里，我们都被时间拖着向前走，没有办法停下或者后退。但在一个黑洞的视界里，时间在某种意义上并不向前流动，而是向中心流动，所有的时间线也都汇集指向中心。
如果从黑洞中一个不幸观测者的角度看，大约需要半个小时，汤和其中所有的东西将会落入中心。在那之后，我们对时间的定义和对物理的一般理解就会完全被破坏了。
在汤之外，时间还会继续流逝，问题也会继续发生。汤之黑洞将会开始蚕食太阳系的其余部分，几乎直接从冥王星开始，然后很快就是柯伊伯带。在接下来的几千年里，这个黑洞将大块收割银河系，狼吞虎咽地吃掉恒星，并且向四面八方继续扩散。
那么问题来了：这到底是一种什么汤？
如果阿梅丽娅用浓汤来填充太阳系，并且有行星漂浮在里面，那就是行星浓汤？如果汤里已经有面条了，那就变成行星-面条汤，或者说这些行星更像是泡馍？如果你做了一锅面条汤，然后有人向里面撒了一些石头和土，那就是面条-泥土汤了吗，或者仅仅是面条汤变脏了？太阳的存在使它成为恒星汤了吗？
网络上人们喜欢争论汤的分类，幸运的是，物理学可以解决这个特殊情况下的争议。我们认为黑洞不会保留进入它们的物质的特性，物理学家称之为“无毛定律”，即黑洞没有任何可以区分的特点或者可以定义的特征，除了质量、角动量和电荷等几个简单的变量，所有黑洞都是一样的。
换句话说，无论你在黑洞汤里放入什么材料，这份秘方*后做出来的东西都一样。