五、趣味天文地理4
首次發現中型黑洞
1998年9月,天文學家對黑洞的搜尋又取得了新的突破。美國的科學家借助於去年發射的“錢德拉”X射線探測衛星,在名為M82的星係中發現了一個質量相當於500個太陽的中型黑洞,這樣大的新型黑洞還是首次發現。過去人類發現的黑洞不是很小,就是異常大。
美國哈佛—史密森天體物理中心的天文學家安德烈婭·普雷斯維奇指出,“錢德拉”X射線探測衛星是在離M82星係600光年遠的“極明亮”天體處發現這個新型天體的。這個極明亮天體比我們銀河係任何一個X射線源都要亮100倍以上,它在3個月的時間內,亮度增加了6倍,而且其X射線強度以10分鍾左右的周期閃爍、變亮、變暗、再變亮……
讀者不禁會疑惑,不是說黑洞不會發出任何射線嗎,到底這個極明亮的X射線天體與新型黑洞是什麼關係呢?
原來黑洞有極強的引力,會吞食周圍大量的宇宙物質,包括氣體、塵埃等。這些氣體、塵埃在黑洞強大引力的吸引下,以極高的宇宙速度繞黑洞旋轉,形成扁平的旋轉盤。在旋轉過程中,這些高速氣體分子加速聚集,相互激烈碰撞,產生高達幾百萬攝氏度的高溫,並發射強大的X射線,所以會出現一個極明亮的X射線天體。從這個X射線天體就可以推測出在這個扁平旋轉盤的中心有一個中型黑洞,10分鍾正是高速繞黑洞旋轉的熾熱氣體的公轉周期。
那麼這種新型的中型黑洞又是怎樣形成的呢?它在那裏又在“導演”什麼有聲有色的“話劇”呢?有的天文學家認為可能是多顆恒星在晚年分別坍縮成小型黑洞後,再合並成相當於500個太陽質量的中型黑洞。有人認為,這種可能性較小,因為恒星之間距離甚遠,上百顆恒星隨機地合並在一起不太可能。估計中型黑洞的形成會有新的機製。值得注意的是,新發現的這個中型黑洞的周圍廣大區域正是一個眾多恒星迅速誕生的地方。所以,中型黑洞還可能“導演”新的太陽出世。
天氣的作用
當久旱的土地上降下一場大雨,莊稼迎著甘霖歡樂地唱起歌兒的時候,人們會歡呼:天氣的作用多麼巨大!當“高天滾滾寒流急”,暴風雪猖狂肆虐,阻斷交通,凍死人畜的時候;當熱帶風暴襲來,沿海地區的工農業生產遭到破壞和損失的時候,人們會歎息:天氣的影響多麼嚴重!
天氣,就是一個地區短時間內大氣冷熱、陰晴、風雨、雲量等氣象變化的情況。它既是人類生活環境的要素之一,又供給人類生產和生活的重要資源。它對人類的生產、生活發生直接的作用,農業、工業、交通、國防等等,都不可避免地要受到天氣的幹預。
農業和天氣的關係最為密切。農作物的生長需要光、熱、水分等條件,家養動物的繁殖、生長也得有適宜的氣候條件。世界上農業發達地區都是氣溫、水量適宜的地方。是否風調雨順直接影響到農作物的收成和畜牧業的發展。例如,我國長江中下遊地區,初夏時期的梅雨適時適量,對早稻的生長和中稻的栽插都是極有利的;澳洲的氣候條件適宜牧草的生長,畜牧業特別發達。而水旱災害、冰雹、寒潮等常使農業生產蒙受巨大損失,有時還會引起社會動蕩不安,這在古時候尤其明顯。明末陝西連年幹旱,赤地千裏,饑民走投無路,群起造反,加速了明王朝的崩潰。近年非洲一些地方由於長期幹旱,莊稼顆粒無收,餓殍載道,成為世界注目的難題。
天氣對工業的影響,總的來說不如農業那麼大。但對原料來自農產品的食品工業、棉紡織業等的影響還是很明顯的。惡劣的天氣能阻斷交通運輸、郵電通訊。濃霧、暴風雪等,使飛機不能正常起、降,使火車、汽車和船舶不能行駛。新興的宇航工業也受到氣候的影響。美國“挑戰者”號航天飛機在空中爆炸,在一定程度上是由於當時氣溫太低造成的。
近年來蓬勃發展的旅遊業,對天氣的依賴十分明顯。天朗氣清、惠風和暢的春秋佳日,杭州西湖畔、蘇州園林中,人們摩肩接踵;夏季高溫,廬山黃山,大連青島,遊客爆滿。天氣就是這樣用無邊的法力牽動著遊人。
天氣對戰爭的勝負也有很重要的意義,有時甚至影響到曆史的演進。公元208年赤壁之戰,孫權、劉備憑借東南風實施火攻,曹營“檣櫓灰飛煙滅”,數十萬精兵生還者無幾,從而奠定了三國鼎立的局麵。1815年著名的滑鐵盧之戰,由於天降大雨,道路泥濘,阻擋了法軍的行動,導致法軍因缺乏援助而被擊潰。滑鐵盧戰役的慘敗,結束了拿破侖橫行歐洲的曆史。現代戰爭同樣受到天氣的影響。柬埔寨抗越愛國武裝常利用雨季展開遊擊戰,打得越軍焦頭爛額。
此外,天氣對體育運動和人們的日常生活也有很大影響。一場突如其來的大雨往往會使足球場上習慣水戰的弱隊戰勝強隊,也會使筆挺的西裝、時髦的發式頓時失去風采。
總之,天氣對人類影響極大,它每時每刻都在施展著神奇的魔力。今天,人們已掌握了天氣變化的規律,能作出相當準確的預報,趨利避害,減少因天氣惡劣而造成的損失。我們還要進一步研究天氣,利用天氣,改造天氣,讓它對人類的活動產生更有益的作用。