正文 第3章 秘密的發現(1)(2 / 3)

黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一種特別致密的暗天體。大質量恒星在其演化末期發生坍塌,其物質特別致密,它有一個稱為“視界”的封閉邊界,黑洞中隱匿著巨大的引力場,以至於包括光在內的任何物質都隻能進去而無法逃脫。

愛因斯坦的學說認為,質量使時空彎曲。如果將時空比作一張巨大的繃緊了的體操彈簧床,在彈簧床床麵上放一塊大石頭:石頭的重量使得繃緊了的床麵稍微下沉了一些,雖然彈簧床麵基本上是平整的,但其中央仍稍有下凹。如果在彈簧床中央放置更多的石塊,則床麵會下沉得更多,彈簧床麵彎曲得越厲害。

同樣的道理,宇宙中的大質量物體會使宇宙結構發生畸變。正如10塊石頭比1塊石頭使彈簧床麵彎曲得更厲害一樣,質量比太陽大得多的天體比等於或小於太陽質量的天體使空間彎曲得厲害得多。

如果讓一個網球在平坦的床麵上滾動,它將沿直線前進。反之,如果它經過一個下凹的地方,路徑則會呈弧形。同理,天體穿行時空的平坦區域時,會繼續沿直線前進,而那些穿越彎曲區域的天體,則會沿彎曲的軌跡前進。

由此來看,黑洞對其周圍時空的影響就很明顯了。設想,在彈簧床麵上放置一塊質量非常大的石頭代表密度極大的黑洞。自然,石頭將大大地影響床麵,不僅會使其表麵彎曲下陷,還可能使床麵發生斷裂。類似的情形同樣可以在宇宙出現,若宇宙中存在黑洞,則該處的宇宙結構將被撕裂。這種時空結構的破裂叫做時空的奇異性或奇點。

那麼,為什麼任何物質都不能從黑洞逃逸出去呢?正如一個滾過彈簧床麵的網球,會掉進大石頭形成的深洞一樣,一個經過黑洞的物體也會被其引力陷阱所捕獲。而如果要挽救這類運氣不佳的物體,則需要比黑洞更大的能量,更大的引力場。

宇宙中的恒星是數以億計的,而黑洞又是大質量恒星塌縮後的產物,所以它的數量也是難以估量的。對於地球來說,以第二宇宙速度(11.2km/s)飛行即可離開地球,但對於黑洞來說,其第二宇宙速度之大,竟超越了地球上最快的光速,所以連光都跑不出來,於是射進去的光沒有反射回來,人們看到的隻是黑色一片。黑洞這種巨大的引力場引起了人們對太空的廣泛興趣,當然,作為地球人,更多的是一種對潛在太空生存危機的驚恐感、責任感和使命感。

根據牛頓萬有引力定律,太空中的每個天體都有自己的引力,地球也不例外。太陽引力使地球圍繞太陽轉,地球引力使月亮圍繞地球轉。所以,可以這樣說,地球上的每個人都生活在引力之中,都生活在吸引與被吸引之中。

生命的秘密

地球早期,物表含有大量的還原性原始大氣圈,如甲烷、氨氣、水、氫氣,還有原始的海洋,這些物質在早期地球閃電的作用下聚合成多種氨基酸。這類氨基酸在常溫常壓下又可能繼續局部濃縮,進一步演化成蛋白質和其他多糖類、高分子脂類,最終在一定時候孕育成生命。

──米勒(著名學者,生命起源之父)生命進化論學說

生命最初是如何起源的?人類又是如何誕生的?這其中究竟蘊含著怎樣的秘密?作為萬物的靈長,人類總是在不停的思索這些問題……

關於生命起源,曆史上有許多臆測和假說,其中,化學起源說是被廣大學者普遍接受的一種觀點。

現代科學對構成物質的微觀粒子有著十分深入的研究,在此,隻作一些粗略淺顯的介紹。

20世紀三十年代之前,原子學說被認為是有關物質的終極學說,世界上的一切有形物體都是由這些細微到無法被分解、被破壞的微粒構成的。原子是無法繼續分解的最小粒子,但並不是構成物質的最小單元。比原子更小的單元是電子和質子,飛速旋轉的帶負電的電子和帶正電的質子環繞形成了原子。質子的大小隻有原子的十萬分之一,電子的質量也隻是質子的兩千分之一,然而,它們的飛速旋轉卻是一切能量的源泉。