一个是宇宙中吞噬万物的终极天体，一个是智能转化率100%的终极武器。如果这两个家伙狭路相逢，究竟谁更勇呢？黑洞想必不用过多介绍，大家已经很熟悉了。而反物质的概念之前在量子系列里也详细介绍过，有些小伙伴经常把反物质和暗物质搞混。实际它俩完全是两码事，暗物质目前只是一种假想中的物质，它只存在引力效应。因为不参与电磁等相互作用，暗物质无法通过电磁波形式进行探测。所以我们没办法像对待普通物质那样直接对他进行研究。因此，我们对暗物质知之甚少。而反物质已经不是什么新东西了。早在上世纪30年代就已经被理论预言并发现了。所以相对于暗物质来说，我们对反物质可以说已经非常了解。我们知道反物质是一种具有与正常物质相反状态的物质。比如本应该带负电的电子，如果它带了正电，则被称为正电子，也就是反电子。反电子也是人类发现的第一种反物质。同理，如果本该带正电的质子，它带了负电，那么它就是反质子。而反电子和反质子如果能凑一块儿的话，那么我们就得到了真正的反物质-反氢原子。这东西可不是空想。现在人类确实已经有了制备反物质的能力，虽然只是反氢原子这种粒子级别。很多人知道，反物质最大的特点就是，一旦它和正物质相遇，就会立马发生湮灭反应。两者的质量完全转化为能量释放出来，质能转化率百分之百。或许可以说，这才是绝对意义上的终极能源。相比之下，核聚变简直像个玩具。无论是可控核聚变还是不可控的氢弹。聚变反应的质能转化率还不到1%，湮灭反应的百分百转化率是个什么概念？我们可以简单看一下爱因斯坦的质能公式。这个公式非常简单，以至于我们一眼就能看到这里面存在一个超大的数字-光速的平方。所以哪怕是只有很小的一点质量，当它乘以光速的平方后，结果的能量都会异常的大。这种能量的威力究竟有多大？老规矩，如果用广岛原子弹来做计量单位，一克反物质和一克正物质发生湮灭的话，足以把广岛炸成三遍。所以用反物质来做炸弹真的是再合适不过了。不过问题是，目前人造反物质通常需要粒子加速器，制备成本非常高。比如，1995年，研究人员先通过加速器制备出反质子，然后让反质子与氙原子核反应，产生出一对正负电子。其中，正电子如果碰巧被其他反质子捕获的话，这才可能得到一个反氢原子。可以看出，整个过程最终合成反氢原子的概率非常低，而且需要消耗巨大的能量。除了制备成本高以外，反物质的存储也是个大问题。你想自然界的物质几乎都是正物质，好不容易制造出来一点反物质，可能稍不留神就给湮灭了。所以反物质炸弹这种东西，目前还只存在于科幻作品。如果先不考虑技术可行性，假设我们通过更先进的技术或者不计成本制造出来了反物质炸弹。如果把它丢到黑洞里去，会发生什么呢？首先要先明确一个问题，反物质炸弹究竟是完全由反物质构成的，还是由反物质和正物质共同构成的炸弹。如果它只有反物质，那就相当于整个炸弹，就是一块反物质。当它遇到了正物质后，就会自行发生湮灭反应释放能量。如果我们仅仅是扔这样一块反物质进去，那么它可能在还没到达黑洞的路途中，就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是由反物质和正物质共同构成，这样它的爆炸时机更加可控。到后面你会发现，其实这两种方式对黑洞来说没啥区别。好了，现在爆炸时机可控了，那我们就设置成让他在接触黑洞后引爆。但是怎么才算接触黑洞呢？你可能会说了，这还不简单，接触视界面不就算接触了吗？真的是这样吗？你先仔细想想，黑洞的视界面究竟是什么。从爱因斯坦场方程来说，黑洞的视界面仅仅是一个时空界限，由于扭曲的时空以及光速限制，这条线以内的任何事件永远无法影响到外界，所以它也叫作事件视界。而根据场方程，黑洞的全部质量都应该集中在内部的奇点或者奇环上。从奇点到视界面的中间部分，理论上都是空的。所以“接触视界面”虽然确实算是接触到了黑洞，但他可能并没有真正接触到黑洞内的物质。注意，这里我为什么要加可能呢？因为关于黑洞内的物质分布，我们只是基于现有理论做的一种推测。根据广义相对论，物质落入黑洞，存在两种视角，一个是物质本身，一个是外部观测者。物质都坍缩到奇点的这个推测，更多是从落入黑洞的物质自身的角度来考虑的。但是如果以外部观测者视角来看，黑洞内的物质可能会存在另外一种结果，他们会像洋葱一样层层包裹。这是因为对外部观测者来说，落入黑洞的物质会永远静止在视界面处，或者准确说是无限红移面处。一个是头也不回地直奔奇点，一个是永远静止在视界面上。两个相互矛盾的结果，究竟哪个才是真相？这就是之前讲过的冰冻星悖论。今天我们不讨论它，你可以暂时认为从相对论的角度来说，因为参考系不同，两个结果都是真相。但是今天我们聊的是用反物质炸弹炸黑洞，所以更多应该从外部观测者视角来看。对外部观测者来说，由于物质会永远定格在落入黑洞的那一瞬间，所以黑洞内部的物质分布可能像个不均匀的洋葱，保留着先前物质落入黑洞的轨迹。因此，这种情况下，从我们的视角来看，反物质炸弹可能永远无法引爆。因为它会静止在视界面上。退一步说，就算他真的进入了黑洞，甚至到达了奇点，并且成功引爆。但对于我们来说，这些根本没办法知道，因为这一切都发生在视界面之内。也就是说，这件事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，还是反物质和黑洞内的物质发生湮灭反应，在我们观测者眼里，黑洞就是把它吞了，和吞正常物质没啥区别。从另一个方面来看，对于黑洞来说，物质一旦进去，它就没有了正常的物质的结构。因为根据黑洞无毛定理，黑洞有且只有三个物理量，分别是质量，角动量和电荷。除此之外，其他信息全部丢失。所以不管你进去的是正物质也好，反物质也罢，甚至是我们还不了解的暗物质。它们对黑洞来说没有什么差别，全都一视同仁。而且根据霍金的黑洞面积定理，经典黑洞的视界面积不会随着时间的推移而减小。所以哪怕是一个完全由反物质构成的反物质黑洞，和一个普通的正物质黑洞相撞。最终结果这两个黑洞也不会湮灭消失，而是会得到一个合二为一的新黑洞。所以说在面对黑洞这种宇宙中最极端的天体时，哪怕是科幻中的反物质武器，也会束手无策。
