黑洞是宇宙掠奪者嗎(2 / 2)

更有趣的是,有些恒星不僅是朝著地球發出的光能直接到達地球,它朝其他方向發射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能看見這顆恒星的“臉”,還同時看到它的側麵甚至後背。

對黑洞的研究

黑洞無疑是20世紀最具有挑戰性,也最讓人激動的天文學說之一。許多科學家正在為揭開它的神秘麵紗而辛勤工作著,新的理論也不斷地被提出。根據愛因斯坦的能量與質量守恒定律。當物體失去能量時,同時也會失去質量。黑洞同樣遵從能量與質量守恒定律,當黑洞失去能量時,黑洞也就不存在了。英國物理學家史迪芬·霍金預言,黑洞消失的一瞬間會產生劇烈的爆炸,釋放出的能量相當於數百萬顆氫彈的能量。

黑洞會發出耀眼的光芒,體積會縮小,甚至會爆炸。霍金於1974年做此理論時,整個科學界為之震動。黑洞曾被認為是宇宙最終的沉澱所:沒有什麼可以逃出黑洞,它們吞噬了氣體和星體,質量增大,因而黑洞的體積隻會增大。

霍金的理論是受靈感支配的思維的飛躍,結合了廣義相對論和量子理論。他發現黑洞周圍的引力場釋放出能量,同時也在消耗黑洞的能量和質量。當黑洞的質量越來越小時,它的溫度會越來越高。

這樣,當黑洞損失質量時,它的溫度和發射率增大,因而它的質量損失得更快。這種“霍金輻射”對大多數黑洞來說可以忽略不計,而小黑洞則以極高的速度輻射能量,直至黑洞的爆炸。

黑洞的毀滅

所有的黑洞都會蒸發,隻不過大的黑洞沸騰得較慢,它們的輻射非常微弱,因此令人難以覺察。但是隨著黑洞逐漸變小,這個過程會加速,以至最終失控。黑洞萎縮時,引力也會變陡,產生更多的逃逸粒子,從黑洞中掠奪的能量和質量也就越多。黑洞萎縮得越來越快,促使蒸發的速度變得越來越快,周圍的光環變得更亮、更熱,當溫度達到10攝氏度至15攝氏度時,黑洞就會在爆炸中毀滅。

如果將宇宙比作一個無邊無際的浴盆,那麼黑洞就是這個超級浴盆的下水道。它那巨大無比的引力形成了一個極強的旋渦,任何靠近它的物質都會被吸進去。黑洞猶如一個神秘的監獄,它將所有的東西牢牢囚禁在裏麵,甚至連光線也無法逃脫。黑洞就像一個永遠吃不飽的魔鬼,它不斷地吞噬物質,將它們壓碎,自己則慢慢地長大。

實際上,將宇宙比作一個浴盆是很恰當的。對於一個微小物體來講,水管是一個房間的浴盆通向其他房間浴盆的唯一通道。而黑洞則是我們的宇宙與理論上可能存在的無數其他宇宙間聯係的唯一路徑。任何物理定律在黑洞中都全部失效,質量也非物質化。黑洞的邊緣是個有去無回的界限,物質在被吸入時會發射出極強的X射線,如同臨終前發出的絕望哀歎。也正是這絕望哀歎才使我們“看見”黑洞。

“黑洞”這個詞是20世紀才出現的。美國物理學家約翰·惠勒為了形象地描述這種神奇的天體,於1967年創造了這個頗具神秘色彩的術語。惠勒把黑洞比作《艾麗絲漫遊奇境記》中的壞女人,她隻在臨死前露出一絲微笑。

“引力微笑”是恒星坍縮成黑洞或被另一個黑洞吞沒時的唯一跡象。正是在“引力微笑”的指引下,我們得以在神奇的宇宙中去發現黑洞這個貪婪的掠奪者。黑洞為我們解答許多科學難題提供了線索,引導我們在沒有邊界、超越了時空概念的宇宙空間遨遊。

拓展閱讀

一個來自以色列特拉維夫大學的天文學家小組發現,宇宙中最大質量黑洞的首次快速成長期出現在宇宙年齡約為12億年時,並非之前認為的20億至40億年。天文學家們估計宇宙目前的年齡約為137億年。同時,這項研究還發現宇宙中最古老、質量最大的黑洞同樣呈現非常快速的成長態勢。