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标  题: 黑洞之迷
发信站: 大红花的国度 (Tue Jun  6 10:25:33 2000), 转信

发信人: zhangp (哭泣的风), 信区: Physics
标  题: 黑洞之迷
发信站: 安徽大学逍遥津站 (Sat Oct 10 23:25:17 1998), 转信

    ★无形伙伴
    设想有那样一颗星体,它的物质密度极大，火柴盒大小那么一点点竟然达
到100亿吨的重量。火箭欲脱离地球的引力，速度必须达到每小时25000英里，
但是上述的那颗星体，即使达到每小时670615600英里的光速，也逃脱不了它
本身强大无比的引力场。的确，光本身也逃脱不掉，使得人们永远难以看到
这颗星体。
    这类星体被认为在宇宙中存在。它们被称为黑洞。
    证实它们的存在的一个初步迹象是一颗名为御夫座ε星的奇特现象。它
是一颗巨星，亮度是太阳的6万倍。可是每27年有一次它的光辉消淡的只有
它原来亮度的一半。
    科学家了解到御夫座ε星还有一个伙伴跟随它一起围绕一个共同的引力
中心。也许是这个伙伴遮住了来自地球的视线，使得御夫座ε星的亮度减弱
了。情况如果是这样，那么，这个伙伴为什么不能象其他星体那样发出光波
和无线电波呢？答案看来不外乎这个伙伴是一个黑洞－－既看不见，又很
小，却沉重至极。
    至于黑洞是怎样形成的，科学家可以加以解释。星体的热量就象太阳那
样，来自连续的核裂变－－正如氢弹的作用过程。经历了千百亿年后，核燃
料的存储量逐渐消耗，于是星体开始冷却下来，最终发生了内向爆炸－－即
在数秒内发生了极为猛烈的内向崩溃。

    ★白矮星到黑洞
    太阳经历这个过程大约需要80亿年，最终它将成为一颗名叫白矮星的寒
冷小天体。当这些星体向内爆炸的时候，它们压缩得比白矮星还要小，直到
中心热得非凡，再向外爆裂。由此而生成的奇亮的物质称为超新星。
    这样的情形发生时，星体的一小部分受到重力的难以想象的压缩，会聚
集在中心。这就形成了人们所知的中子星。不过还有更大的，体积是太阳50
倍那么大小的星体。当其中某颗崩裂时，它会压缩得比中子星还要小。如果
它只有中子星的三分之二那样大小。它的重力吸引就强大得无与伦比。没有
什么能再与之对抗了。
    甚至连光也跑不了，所以星体即使是白热化，也一无可见。这个现象之
所以被称之为黑洞，原因就在于此。
    黑洞与宇宙中其他庞大天体相比，是微不足道的。例如，一颗比太阳大
10倍的崩裂后的星体会压缩成为一个半径不足20英里的黑洞。


    由于黑洞既不发射光，又不发射无线电波，天文学家只能从受黑洞影响
的邻近天体的变化中，猜测它的存在。
    黑洞的吸引力极为强大，它能把任何进入其范围内的物质吸入其中。有
的理论甚至提到，黑洞将最终吸完宇宙万物。
    目前黑洞正忙于把它的近邻吸引进去。天鹅座的一颗名为HDE226868的
超巨星被认为有一个黑洞与它相伴。巨星上的旋涡气云不断地流失到它的那    
位隐性的伙伴那里去了。
    气体只要一接近黑洞，就进入了所谓的“临界层”而变成无形。即时黑
洞具有那样强大的引力，但吸引也有一个极限。其间总会有一个光既不能进
也不能出的临界极限。在这个“临界层”上，光线将静止不动，或者动得极
为缓慢。

    ★永生的太空人
    这样就提出了一个引人入胜的可能性问题：即：人们或许永远能看到在
“临界层”上的光的映象。例如，宇航员如果朝着黑洞飞去，千百万年以后，
人们仍然将看到他在穿越“临界层”。
    当然，人类登上黑洞的前景是渺茫的。在接近“临界层”的时候，宇宙
飞船或宇航员身体靠近黑洞的那部分，将受到较强的重力吸引。结果是，人
体被扯成几英里长的带子，而压缩力又减缩他的体积。
    太空人如果能观察一台远离黑洞的时钟的话，那么，当他接近“临界层”
的时候，钟上的指针似乎是愈来愈快，直到他无法看清楚为止。而当他穿越
这层的时候，指针却逆转起来并且慢下来。时间对于他仿佛是在倒转似的。
但他手表上的计时却毫无变化。
    一旦穿越这层，太空人再也不能逃离了。事实上，他越挣扎，灾难来得
越快，因为消耗在挣扎上的能量增大了质量，从而也加大了重力。
    当太空人逐渐靠近黑洞时，巨大的重力在飞船降落前早就把人和船体粉
碎成碎片。在一个相当于太阳质量2倍的小黑洞中，他掉到黑洞中心的时间只
有二千万分之一秒。事实上，如果要体验出明显的时间持续性，黑洞必须是
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极为庞大的，即使是一个有太阳体积百万倍那么大的黑洞，坠落的过程充其
量也不过是10秒钟而已。

    ★通过另一个宇宙返回
    另外一种异想天开、令人吃惊的观点是，人类如果真的能够进入黑洞不
遭到毁灭，他会发觉自己是处于一个另一个时间倒转的宇宙中。这一个概念
的依据是：黑洞的活动状态除了它的方向与宇宙相反外，其余一切都相似。
因为当宇宙继续不断地向外面爆裂时，黑洞却内向本身，连续地进行聚爆。
    科学能说明物质被压缩成为只有针尖般大小，但致密至极的现象，却无
法解答物质是否会绝对消失掉这个问题。因此，宇宙既然代表一种似乎是永
无止境，向外膨胀的过程，那么黑洞代表的内向膨胀，同样也是没有能预言
止境的。
    有人猜测在我们的银河系中可能有一个黑洞存在；有的科学家甚至认为
在太阳中部可能有个小黑洞，太阳受到了它的影响产生了某种辐射。
    按照某些理论，人类可利用黑洞来产生所需要的能源，方法是把物质引
向黑洞，然后把黑洞释放的用来吸引入物质的吸力能量储存起来。这样一来，
黑洞就可作为一种太空垃圾箱，丢进去的是废料，放出来的却是能源。 


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    倾听我无声地祈祷
    留心我静静地呼唤
    当黑暗与忧愁包围了你
    进入我的叹息声中
    向光亮里探望
    你会发现我已找到了你

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