黑洞——宇宙的老饕

2019-11-10 08:13:06

黑洞具有许多奇异的特性。假如有种魔法,让你乘坐宇宙飞船进入黑洞。那么。在黑船接近黑洞时,时间将会变慢,船体则将被拉伸变长。接着。飞船在被黑洞吞没之前被强大的引力撕得粉碎。当然,你也在劫难逃。这个引力有多大呢?科学家推算出,对一个质量与太阳相当大的黑洞来说。一个70千克重的人在进入黑洞底部的途中。要承受相当于地球引力l0倍的巨大压力。在这种压力下,任何物体都将粉身碎骨,将最终被抛人奇点。在奇点位置,现有的科学定律都不再发挥作用。
  
  浩瀚而神秘的宇宙,处处充满着新奇和怪诞。你可曾想过,在整个宇宙上千亿个星系中,几乎每一个星系的中心都有一个深不可测的“暴君”。这些“暴君”就是超级黑洞。它是宇宙中贪婪的掠夺者,如同一个永远也吃不饱的魔鬼,不断吞噬一切物质,就连奔跑速度最快的光也不放过。
  
  黑洞是质量巨大的恒星(必须超过太阳质量的3倍以上),在超新星爆发后发生塌缩而形成的。假如将地球变成黑洞,地球所有的物质将被压缩到半径为8毫米的球体内。不过,这种塌缩还将一直进行下去。那么,它的塌缩会有止境吗?对于这个问题的回答,在一般人看来,一定是太离奇了:它还能缩小到哪里去?总不能缩得无影无踪吧?
  
  遗憾的是,我们现在还不知道有什么力量阻止这种塌缩。换句话说,这种塌缩将无限制进行下去。一颗超过太阳质量许多倍的恒星,最终都将被压缩成一只足球大小,一个细菌大小,一个原子大小……直至奇点(数学意义上的点,没有大小的概念)。这是因为,科学家通过理论计算得出结论,一团足够大的质量,一旦被挤压在一个足够小的面积内,那么,就没有哪种力强到能够抵抗住万有引力。这意味着,在这种情况下,不存在物质可压缩的最终极限,也不存在一颗恒星塌缩下去必须停止的最小半径。
  
  然而,尽管这颗恒星的面积可以被无限制地缩小,但它的质量却一点都没有减少。这全部质量就体现在它对附近物质的引力上。根据万有引力的平方反比定律的结果,一个半径无限小的黑洞,其引力将变得出奇的大。黑洞靠自身的引力塌缩会形成一个封闭性的世界,一切外界的物质或辐射,只要进入这个世界,就会被黑洞迅速地吞食;而其内的任何物质,无论如何也跑不出去,就连光线也被锁闭其中,无法逃脱。
  
  在我们的银河系中心区域,就存在一个大黑洞,它已经吞食了相当于百万个太阳质量的物质。大质量黑洞每小时能吞食相当于4个地球质量的物质;质量为太阳25倍的超级黑洞,胃口更是大得惊人:每小时要吞下约6O0个地球质量的物质。而目前已知的保持最高纪录的黑洞位于室女星座.其质量超过太阳的5O亿倍。
  
  黑洞原本是根据爱因斯坦的广义相对论推导出来的天体,它根本不发出可见光,因而不可能用光学望远镜去捕捉它们,这就使得在宇宙中搜索黑洞,简直就像在漆黑的地窖里找一只黑猫,而这个地窖的体积有几万位立方光年大。所幸的是,科学家能从一些间接证据去推断黑洞的存在。比如,由于黑洞的巨大引力,它会一直吸引处在它周围的尘埃或其气体云,从而形成巨大的吸积盘。随着气体向黑洞汇集,这些气体会被极大的压缩,从而达到非常高的温度。这样,这些炙热气体便会发出极强的X光线,足以从地球上探测到。根据这个道理,科学家于1971年首次发现了一个来自天鹅星座的极强的X射线源,被具体确认为第一个新发现的黑洞。此外,黑洞可以使处在它表面的空间和途径其边缘的光线变形弯曲。越靠近黑洞,空间就会缠绕得越厉害。通过对这些现象的综合探测分析,科学家发现了更多的黑洞。
  
  黑洞为我们展现了新的科学谜团,同时也为我们解答许多科学难题提供了重要线索。对黑洞的探索.也将继续引导我们在无边无际、超越了时空概念的无数宇宙空间遨游。