第三章 無情的黑洞(2 / 3)

黑洞有多大呢?以我們較為熟知的太陽為例來解釋一下吧。以太陽的質量是不會形成黑洞的,但如果太陽坍縮成黑洞的話,這個黑洞也就是個直徑不到2厘米的球體,體積這麼小,可以想象它的密度有多麼恐怖,所以,所有的物質進入其中都會被吞噬掉,連光線也不例外。

科學家相信在很多星係的中心都存在黑洞,銀河係也是如此。宇宙即使不會被一個黑洞吞噬,也會消失在成千上萬個黑洞中,甚至還有一個更令人震撼的說法是宇宙本身就是個無限大的黑洞。

很多人甚至認為,現在之所以在別的星球上找不到生命的存在,找不到外星人的存在,就是因為它們被黑洞吞噬了。

· 黑洞能存在多久 ·

地球是有壽命的,太陽也是有壽命的,那麼黑洞呢?

經過前麵幾節的介紹,我們可以得知黑洞是宇宙中最為獨特的星體。它擁有超強的吸力,吸引著周圍的物質,就連宇宙中跑得最快的光都難以逃出。看起來,黑洞不僅強大,而且會永恒存在,然而這是錯誤的,黑洞其實也是有壽命的。

1974年,偉大的科學家霍金第一次發現黑洞並不是隻吸納物質,黑洞也會發出輻射,這種輻射被稱為“霍金輻射”。當黑洞逐漸膨脹得越來越稀薄,它所吸納獲取的質量小於它所輻射的質量時,就會逐漸被蒸發。當然,黑洞被蒸發掉的時間是難以估算的,但是一些質量較小的黑洞幾乎在幾秒鍾內就會被蒸發掉。

低質量的黑洞一半都是在宇宙早期形成的,而且黑洞的質量越小,蒸發的速度就會越快,奇點的質量損失就越快,溫度也會越來越高。溫度越高,輻射越大,那麼蒸發就會越快,循環往複,最終會發生黑洞爆炸,至此黑洞的壽命也就到頭了。

宇宙中存在不少比宇宙還長壽的黑洞,這些黑洞質量非常大,因此蒸發速度慢,奇點質量損失就慢,溫度就低。同時,這些黑洞質量的增長速度比蒸發質量的速度要高很多,所以存在的時間比宇宙還要久。

黑洞的壽命是無法測算的,主要原因有:第一,黑洞有超強的吸力,就連光線都無法逃脫,所以我們憑借望遠鏡研究黑洞是沒用的,事實上我們也看不到它。目前黑洞的存在,是科學家們根據紫外線和X射線在被黑洞吸入前的信息推測出來的,對黑洞的性質等還缺乏清晰的認識。第二,時間觀念不同。目前我們處在三維世界中,時間觀念是根據廣義相對論建立的四維空間,而在黑洞中,由於黑洞表麵的曲度是可以無限大的,所以我們所用的時間觀念並不適合黑洞,這樣一來,也就無法進行測算了。

黑洞既然是會蒸發輻射的,那麼它的壽命就不是永恒的。

· 白洞是什麼 ·

根據世間萬事萬物都有對立麵的哲學原理,宇宙中也必然會存在一個與黑洞相反的物質,這種物質是什麼呢?

科學家們經過大膽想象和猜測後,把這種物質叫作白洞。白洞與黑洞有相似的地方,如兩者都有類似封閉的邊界。但白洞的性質與黑洞是完全相反的,黑洞是吞噬一切,如光線進入後便再也無法逃匿;而白洞裏的物質則隻能不斷地向外運動,白洞外的物質是無法進入白洞的,即使是光線也無法進入。通常,光線接觸到白洞的邊界時便會受到阻擋。

白洞就像噴泉一樣,不斷地向外噴射各種物質和能量,卻不吸收外麵的物質和能量。

對於白洞是否可以旋轉,是否帶有電荷,科學家們爭議很大。有很多科學家認為,白洞因為不斷地向外噴射物質,從這一點上來說,沒有強大的斥力是無法做到的,因而這種強大的斥力會迫使白洞不帶有任何電荷,否則很容易被排斥。至於是否可以旋轉,大多數科學家認為是不可能的。當然,到目前為止,白洞還是科學家們根據愛因斯坦的相對論推導出的,還沒有證據或者觀測到白洞的存在。

有科學家認為,白洞隻是想象中的一種產物,如果白洞不吸收任何物質,還不斷地往外噴射物質,那麼即使這個白洞的質量很大,它的物質也會很快被噴射光。目前針對白洞的討論,很像以往科學家們探討是否有永動機存在一樣,當然結果證明永動機是不存在的。

不過根據科學家的最新研究表明,白洞很有可能就是黑洞。也就是說,黑洞一邊不斷地吸納各種物質,另一邊不斷地往外噴射各種物質,進入黑洞的物質,最後會從白洞裏麵出來。而且科學家還證明了黑洞是有可能向外發射能量的,而能量和質量是可以互相轉化的,所以說黑洞就是白洞是非常有可能的。

當然,如今對於白洞、黑洞還在不斷地進行研究,究竟其中隱藏著什麼奧秘,白洞是不是黑洞,現在還沒有明確的結論。

· 什麼是暗物質 ·

隱身術,是一種可以讓身體隱形而不被他人看見的幻術。

關於隱身術的傳說可以追溯到秦朝。秦朝時,秦始皇一心想長生不老,因而宮中聚集了不少方士,《史記》中這樣記載:“宋毋忌、正伯僑、充尚、羨門高最後皆燕人,為方仙道,形解銷化,依於鬼神之事。”當然,隱身術隻是傳說,然而在宇宙卻存在這種“隱身術”。

宇宙浩瀚無邊,其中存在不少看不見、摸不著、感覺不到的物質,科學家們把這種物質稱作暗物質。宇宙中最重要的成分是暗物質和暗能量,其中暗物質大約占25%,暗能量大約占70%,而我們能看到或者觀測到的普通物質在宇宙中隻占很小的比例,約5%。這些暗物質既然是看不見、摸不著、感覺不到的,那麼科學家是如何發現它們的呢?

最早推斷有暗物質存在的是瑞士天文學家弗裏茨·茲威基,茲威基在美國加州理工學院工作了很多年,有著豐富的天文學知識,並對天文觀測做出了卓越的貢獻,尤其是通過觀測推斷出宇宙中有暗物質的存在。