宇宙的黑洞

宇宙的黑洞 晴朗的夜晚人们遥望星空, 那些亮晶晶的小星星看起来没有 什么个性, 它们存在的惟一证明只是它们的明亮。然而还有不发出亮光的星体, 它们的意义更为重大。美国宇航局曾经发射了高 能的天文观测系统, 研究太空中看不见的光线。在发回的 X 射线 宇宙照片中, 最惊人的一幕是那些从前认为“消失”了的星体依旧 放出强烈的宇宙射线, 远甚于太阳这样的恒星体。这证明了长久以来一个怪异的设想: 宇宙中存在着看不见的“黑洞”。 黑洞的性质不能用常规的观念思考, 但是它的原理中学生都 能接受。黑洞形成的必要条件就是: 一个巨大的物体, 集中在一个 极小的范围。晚期的恒星恰巧具备了这个条件。当恒星能量衰竭 时 , 高温的火焰不能抵消自身重力, 逐渐向内聚合, 原子收缩———牛顿法则起作用了: 恒星进入白矮星阶段, 体积变小, 亮度惊人。白矮星进一步内聚, 最后突然变成一个点, 整个过程不到一秒。在我们看来, 恒星消失了, 一个黑洞诞生了。 一个像太阳这样大的恒星自身引力如此之大, 可能最终收缩成一个高尔夫球, 甚至“什么都没有”。由于无限大的密度, 崩坍了的星体具有不可思议的引力, 附近的物质都可能被吸进去, 甚至光线都不能逃脱———这是看不见它的原因。这个深不可测的洞, 就被称为“黑洞”。科学家相信大多数星系的中心都有黑洞, 包括我们身在其中的银河系。根据相对论, 90 % 的宇宙都消失在黑洞里。所以一种更令人吃惊的说法是“: 无限的黑洞乃是宇宙本身。” 黑洞里面有什么 ? 只能从理论上推测。假如一位勇敢的人驾 · 27 · 　 　 驶飞船奔向黑洞, 他感觉到的第一件事就是无情的引力。从窗口 望出去是周围星光衬托下一个平底锅似的圆盘, 走得更近了, 远方 似乎宽广的“地平线”发出 X 光, 包围着深不可测的黑洞。光线在 附近扭曲, 形成一个光环。这时宇航员要返航已来不及了, 双脚引着他向黑洞中心飞去, 头和脚之间巨大的引力差使他如同坐在刑 具台上, 远在“地平线”以外 3000 英里, 引力就把他撕碎了。 那么, 怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢 ? 天文学家利用 光学望远镜和 X 射线观察装置密切地注视着几十个“双子”星座, 它们的特别之处在于两个恒星大小相等, 谁都不能俘获谁, 因而互 为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化, 亮度降低 或消失, 有可能就是因为附近产生了黑洞。 人类为探索黑洞付出了不懈努力。最为成功的一次是在肯尼 亚发射的第一颗 X 射线卫星观测系统, 被称作“乌胡鲁”, 这个装 置在发射后运行 3 个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座 X—X—1 星发出的“无线电波”使得人们可以准确地测定它的位置。x - x - 1 星比太阳大 20 倍, 离地球 8000 光年。研究表明这颗亮星的轨道 发生了改变, 原因在于它的看不见的邻居———一个有太阳 5 至 10 倍大的黑洞, 围绕 X—X—1 旋转的周期是 5 天, 它们之间的距离 是 1300 万英里。这是人类确定的最早的一颗黑洞体。 自从哥白尼和伽利略以来, 还没有一个关于宇宙的理论具有如此的革命性。黑洞的普遍性一旦证实, 那么“宇宙不仅比我们所 想像的神秘, 而且比我们所能想像的还要神秘”。我们知道宇宙处于不断的扩张中, 这是“宇宙核”初始爆炸的结果, 宇宙核仍是一切 物质的来源。当那里的物质越来越稀薄时, 宇宙是否停止扩张 ? 天体的巨大引力是否最终引起宇宙收缩 ? 相对论回答: 是的。黑 洞的存在部分地证实了它的预言。即使宇宙不会消失在一个黑洞 中, 也可能会消失在几百万个黑洞中。”另外, 彻底揭开黑洞之谜, 还意味着给予有关人类终极命运的思索一个明确的答案。 · 28 ·