登陆注册
847300000004

第4章 黑洞之谜

在天文学中,有一个叫“黑洞”的东西。望文生义的话,很容易让人把它想象成是一个大黑窟窿。其实不然,所谓“黑洞”,就是一种天体,它的引力场很强,甚至连光也不能逃脱。

著名科学家爱因斯坦认为,星球有一种引力磁场,它能够使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力磁场对时空几乎没什么影响,恒星表面上某一点发出的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿着弯曲的空间返回恒星的表面。当恒星的半径小到一个特定数值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,似乎就再不能逃出。

那么,黑洞是怎样形成的呢?

科学家们经过多年的研究发现,黑洞实际上跟白矮星和中子星一样,很可能也是由恒星演化而来的。

当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),恒星中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以,在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。这样,质量小一些的恒星就主要演化成了白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。根据科学家们的计算,中子星的总质量不能大于3倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡,从而引发另一次大坍缩。

为此,科学家们猜想,这样的情况下,物质将不可阻挡地向着中心点坍缩,直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。但是,当它的半径一旦收缩到一定程度,正像我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——黑洞诞生了。

与别的天体相比,黑洞显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家也只能对它的内部结构提出各种猜想。

那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲空间。我们都知道,光是沿直线传播的。这是一个我们大家都应该十分熟悉的最基本的常识。可是根据著名科学家爱因斯坦的广义相对论学说,空间会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。

在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分会通过弯曲的空间绕过黑洞而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的“隐身术”。

更有趣的是,有些恒星不仅朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其他方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而到达地球。这样,我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,同时还能看到它的侧面,甚至后背!

黑洞无疑是20世纪最具有挑战性,也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过,这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的,有兴趣的小朋友可以去读一下那些专门的论著。

从事宇宙黑洞研究多年的世界天体物理学泰斗、英国牛津大学著名物理学家斯蒂芬·霍金曾经在爱尔兰首都都柏林举行的一个学术研讨会上就自己的新发现向外界进行过详细的阐述。他说,根据他的最新发现,黑洞并非只是吞噬物质。除了会在星系形成的过程中扮演重要角色外,在经过一段相当漫长的时间后,黑洞也会把一些曾被它吸入的物质信息向外界释放出来。

同类推荐
  • 青少年植物常识必读(青少年必读常识)

    青少年植物常识必读(青少年必读常识)

    每一朵花,都是一个春天,盛开馥郁芬芳;每一粒沙,都是一个世界,搭建小小天堂;每一颗心,都是一盏灯光,把地球村点亮!借助图书为你的生活添一丝色彩。这是一套包罗生活万象的、有趣的书,向读者介绍了不可不知的中的常识。包括文学常识、地理常识、历史常识、安全常识、文化常识、动物常识、植物常识、科技常识、天文常识、生活常识等。这些都是一些生活常识性的问题,说大不大,说小不小,因为零散,平时想了解又难以查找,我们将这些你们可能感兴趣的、富有趣味的日常生活中日积月累的宝贵经验搜集并编辑成册,以便您在遇到问题时随时查询,轻松解决生活中的问题。
  • 官员商人的故事

    官员商人的故事

    童话是世界儿童文学中永不凋谢的花冠,是与我们少年儿童捉迷藏的小朋友。童话王国简直就是一个多姿多彩的万花筒,在那些语言浅显、妙趣盎然的美丽童话故事里,有的蕴藏着严肃的人生准则,富于哲理,发人深省;有的反映了社会的真实现象,揭露了黑暗、鞭打了丑恶;有的揭示了大自然的奥秘,使人增长知识,开拓视野。童话奠定了我们的人生基础,影响着我们的一生。因此应该把那些名篇珍品传给后代,陶冶后代。为此,我们编辑了这套《世界经典童话故事全集》丛书,把世界各国许多童话名篇佳作装在一个美丽的花篮里,让它熠熠闪烁的光辉照耀下一代人茁壮成长,使孩子们梦幻般地度过金色的童年。
  • 女孩子必读的公主故事大全集

    女孩子必读的公主故事大全集

    本书精选白雪公主、人鱼公主、睡美人公主等经典故事,让天下的女孩子感悟什么是勇敢、善良、坚强、乐观、自信、纯真,如何成为一个从外表到内心都美丽的公主。
  • 世界战役秘闻(世界军事之旅)

    世界战役秘闻(世界军事之旅)

    青少年具有强烈的求知欲和探索欲,他们不仅对飞速发展的科学技术有着浓厚的兴趣,也对军事科学充满了强烈的好奇。真实地展现人类军事活动,也许我们无法成为一场军事变革的参与者和见证者,但我们可以把军事百科作为模拟战场。本丛书从不同角度阐述军事的相关知识。
  • 塑造孩子品质的美德故事(青少年心灵成长直通车)

    塑造孩子品质的美德故事(青少年心灵成长直通车)

    本书从成长中可能遇到的问题出发,内容涵盖了勤奋、坚强、自信、乐观等诸多与孩子健康成长密切相关的方面,人选的故事通俗易懂,道理清晰明了,版式活泼多样,容易激发孩子强烈的阅读兴趣,能够起到极好的教育和熏陶作用,对于提高孩子的文化素养、拓展孩子的知识面大有帮助。好习惯成就好未来,孩子从小养成良好的习惯,成就大事业将不再是遥不可及的梦想。生命需要鼓舞,心灵需要滋润。《国民阅读文库·青少年心灵成长直通车》图书的故事极具启蒙意义,可以启迪孩子的心灵,开发孩子的潜能,塑造孩子健康的人格,为孩子健康茁壮成长创造必要的条件。愿孩子们拥有一次快乐的阅读之旅。
热门推荐
  • 明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    《明治天皇》再现了日本从幕末走向明治维新的历史变革,以优美的文笔,宏大的场景,详细描绘了日本近代决定国运的倒幕运动的整个过程。本书塑造了一个个鲜活的日本近代史人物形象,以及他们的坚定信念,对“安政大狱”、“樱田门之变”等重大历史事件的描述详实生动,是一部了解近代日本不可多得的佳作。
  • 嫡女棣王妃

    嫡女棣王妃

    “姨娘,夫人似乎断气了~”“哼!这么一碗药都下去了,难道她还能活着不成?”“那这······”一个年纪稍长的人朝着这位称作姨娘的人示意了一下自己手中的婴儿,似乎有些犹豫,“这好歹是个男孩,现在夫人已经死了,如果姨娘把他占为己有,然后得了这府中的中馈······”“嬷嬷?!”女子也不等她的话说完,就打断了她,“你记住了,我恨死了这个女人,她的儿子,只能随着她去,我就是以后自己生不出儿子,抱养别人的,也不会要她的。把他给我扔马桶里面溺了,对外就说一出生就死了!”猩红的嘴唇,吐出来的话却是格外的渗人。嬷嬷还想说什么,动了动嘴,却是一句话也没有说,转身朝着后面放着马桶的地方走去。却是没有发现旁边地上一个穿着有些破旧的衣服的小女孩此刻正瞪大了眼睛看着她们两。这是什么情况?自己不是被炸死了吗?怎么会······于此同时,脑中不断有记忆闪现出来,她们是自己的母亲和刚出生的弟弟啊?!不行,先救人。转头看见旁边谁绣花留下的针线跟剪刀,想到自己前世的身手,拿起一根绣花针就朝着那个嬷嬷飞了过去,却在半路上掉落下来,暗骂一声,这人是什么破身体。却引得那两个人听见动静看了过来。女人阴狠的盯着她,“你居然没有死?”微微眯起眼睛,自己的前身也是被她们弄死的了,看样子她们谁也不会放过,抓起旁边的剪刀就冲了过去。随着几声惨叫声,从此以后,府中府外都传遍了她的“美名”——凤家大小姐心肠歹毒,刺伤了府中无数的人,宛如一个疯子。
  • 恐龙王国大冒险(科学大探险)

    恐龙王国大冒险(科学大探险)

    布瓜博士带着乐乐淘和小猴驾驶着时空飞碟想要去高度文明的国度,结果误闯到了恐龙的世界,他们在那里会发生什么事情呢?让我们一起期待!
  • 重生蛇蝎嫡女

    重生蛇蝎嫡女

    堂堂侯门嫡女,家破人亡,身成人彘,魂飘三十载。其仇动苍生,幸上天垂怜,予重生一世,携记忆归来。这一世,她要学会陷害人,她要学会设计人,她要将那些人玩弄在掌心,她要让他们生不如死,她要站在世界的最高端,俯视所有的人。女子,当自强!伪善的庶姐,虚伪的二叔,狠毒的姨娘,奸诈的二婶,恶毒的祖母。你们统统都下地狱吧!使毒计,破贞洁,毁名声,坏容貌,夺家产,杀亲人。今生全部还给你们!上辈子被侮辱惨死的母亲,被坠马捂死的兄长,被生生打死的父亲!这辈子,她要改变一切!她要保护家人!她要守护亲情!她要傲视所有人!什么?二叔一家不是罪魁祸首?有个神秘人在推动这一切?她不甘心,她恨欲狂,她要毁灭所有仇人。宁为玉碎不为瓦全!她打造自己势力,她扩大家产,她费尽心机栽培棋子,她心如蛇蝎手段残忍。然而,当有一个男人对她说,让我来为你承担一切的时候,她还是动容了。郎情妾意,多么遥远的词汇。她以为的冰冷的心,逐渐被一个人融化。那些以为会孤军奋战的时刻,却被另一个人护在怀里。那么,就让她携着他手,一起站在这世界的顶峰,笑看沧海。她,不做他背后的女人。她,是可以与他并肩的女人。片段一遍地哭嚎的士兵,以及层层叠叠的尸体,她一身红色长裙,风吹来,摇曳出飒爽的弧度。“降,还是不降!”温柔的声线,却带出冰寒的温度,她绝美的面容,在这一刻仿若来自地狱的修罗。妖冶,却有毒。看之,心惧。片段二白色的衣衫已然被浸成了血色,她单手持剑,昂头傲立,似乾坤尽握在手,怡然不惧。“怎么,祖母,二叔,这是打算对我一家赶尽杀绝么。”她冷笑,绝美的面容配着点点血迹勾出摄魂心魄的妖冶。“可是,你们就要失望了呢。”她冷然轻笑,抛掉手中的剑,转身扑入一个俊朗挺拔的怀抱。“乖。”他轻抚着她零落的长发,一挥手,数万精英持剑飘然而落。不去看那些惊愕的嘴脸,她妩媚的撒娇,“要活的,要玩够再杀。”“好。”她在他怀里的搅动让他声音一沉。蓦地,他抱起她,身轻如燕,火速离开。他的小妖精,只能他看。
  • 御凤天女:公主要二嫁

    御凤天女:公主要二嫁

    亡国了,她死里逃生,变成了只能颠沛流离的亡国公主。她为复国愿意倾尽一切,那名美若天仙的男人说,嫁给我,我能实现你一个愿望。跟随这个男人来到了一个未知的世界,原来,她才是那个能够平复三界大乱的真命天女——(情节虚构,切勿模仿)
  • 武破十方

    武破十方

    一把钥匙,一个少女,一场风云际会,改变了他的一生,成就一代无敌武神。且看一个孤儿如何纵横大陆,破尽十方。
  • 再世武圣

    再世武圣

    平四夷,会发生什么?当历史上命运凄惨的貂蝉,征欧洲,甄宓在改变的历史中碰到关羽,笑傲天下。让大汉立于世界之颠。她们的人生还会和以前一样吗?一样的人物,当关羽在拥有比以前更好武艺同时还有现代的记忆,不一样的历史,蔡琰,弥补历史的遗憾
  • 女人与风景

    女人与风景

    ,不安的早晨,十八岁少女敏感的目光,二十岁男子黑风箱般的胸膛,长凳两个不安的形象,谁影响谁呢。莫非要怪花皮书陡然多出一章
  • 招商局与中国金融业

    招商局与中国金融业

    招商局的历史,就是中国近现代民族金融业的历史。140年前,诞生于“洋务运动”中的轮船招商局在内外阻力中翻开了中国金融业新的一页。今天,沿承百年血脉的招商局集团已经成为中国历史最悠久的民族企业之一。在近一个半世纪里,招商局一直扮演着中国金融业引路者的角色。从唐廷枢自设保险招商局,盛宣怀创办中国近代第一家银行,到袁庚打响“中国改革开放的第一炮”,再到平安保险拉开中国保险业海外引资的序幕……招商局不断用“第一次”引领着中国金融业的发展。《招商局与中国金融业》通过记录招商局自清末至今的发展历程,为读者提供了一个观察中国金融业发展的独特视角。《招商局与中国金融业》由王玉德、郑清、付玉著。
  • 没有名字的身体

    没有名字的身体

    这是一个用感性的语言和更为感性的灵魂叙述的故事。在密集而带有压抑感的文字中,现在可以老了,你会读懂女人的身体,她深爱的那个人因心脏病死去。自己也再没有忧虑,十三岁的少女,没有伤心,在无地自容的羞愧中,她看见年轻的化学老师穿过油菜花开的校园小路向她走来。她对自己说,读懂女人眼中和梦中的爱情。因为再也没有人在乎她的年龄和容貌。,突遇生命中最为尴尬的一刻。漫长的时光从这里开始…… 三十年后,没有害怕和惊悸