最神秘的宇宙之谜-黑洞

晴朗的夜晚人们遥望星空,那些亮晶晶的小星星看起来没有什么个性,它们存在的唯一证明只是它们的明亮。然而还有不发出亮光的星体,它们的意义更为重大。美国字航局曾经发射了高能的天文观测系统,研究太空中看不见的光线。在发回的x射线宇宙照片中,最惊人的一幕是那些从前认为〝消失〞了的星体依旧放出强烈的宇宙射线,远甚于太阳这样的恒星体。这征明了长久以来一个怪异的设想：宇宙中存在着首不见的〝黑洞〞。

黑洞的性质不能用常理的观念思考,但是它的原理中学生都能接受。黑洞形成的必要条件就是：一个巨大的物体,集申在一个极小的范围。晚期的恒星恰巧具备了这样的条件。当恒星能量衰竭时,高温的火焰不能抵消自身的重力,逐渐向内聚合,原子收缩──牛顿法则起作用了：恒星进入白矮星阶段,体积变小,亮度惊人。白矮星进一步内聚,最后突变城一个点,整个过程不到1秒。在我们看来恒星消失了,一个黑洞诞生了。

一个像太阳这样大的恒星自身引力如此之大,可能最终收缩成一个高尔夫球,甚至〝什么都没有〞。由于无限大的密度,崩坍了星体具有不可思议的引力,附近的物质可能被吸进去,甚至光线都不能逃脱──这是看不见它的原因。这个深不可测的洞,就被称为〝黑洞〞。科学家相信大多数星系的中心都有黑洞,包括我们身在其中的银河系。根据相对论,90%的宇宙都消失在黑洞里。所以一种令人吃惊的说法是:〝无限的黑洞乃是宇宙的本身〞。

黑洞里面有什么?只能从理论上推测。假如一位勇敢的人驾驶飞船奔向黑洞,他感觉到的第一件事就是无情的引力。从窗口望出去是周围星光衬托下一个平底锅似的圆盘,走得更近了,远方似乎宽广的〝地平线〞发出x光,包围着深不可测的黑洞。光线在附近扭曲,形成一个光环。这时宇宙员要返航已来不及了,双脚引着他向黑洞中心飞去,头和脚之间巨大的引力差使他如同坐在刑具台上,远在〝地平线〞以外3000英里,引力就把他撕碎了。

那么,怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢？天文学家利用光学望远镜和x射线观察装置密切地注视着几十个〝双子〞星座,它们的特别之处在于两个恒星大小相等,谁都不想俘获谁,因而互为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化,亮度降低或消失,有可能就是因为附近产生了黑洞。

人类为探索黑洞付出了不懈努力。最为成功的一次是在肯尼亚发射的第一颗x射线卫星观测系统,被称作〝乌胡鲁〞,这个装置在发射后运行3个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座x──1星发出的〝无线电波〞使得人们可以准确地测定它的位置。x──1星比太阳大20倍,离地球8000光年。研究表明这颗亮星的轨道发生了改变,原因在于它的看不见的邻居──1个有太阳5至10倍大的黑洞,围绕x──1旋转的周期是5天,它们之间的距离是1300万英里。这是人类确定的最早一颗黑洞体。

自从哥白尼和伽利略以来,还没有一个关于宇宙的理论具有如此的革命性。黑洞的普遍性一旦证实,那么〝宇宙不仅比我们想象的神秘,而且比我们所能想象的还要神秘〞。我们知道字宙处于不断的扩张中,这是〝宇宙核〞初期爆炸的结果,宇宙核乃是一切物质的来源。当那里的物质越来越稀薄时,宇宙是否停止扩张？天体的巨大引力是否最终引起宇宙收缩？相对论回答：〝是的。黑洞的存在部分地证实了它的预言。即使宇宙不会消失在一个黑洞中,也可能会消失在几百万个黑洞中。〞另外,彻底揭开黑洞之谜,还意味着给予有关人类终极命运的思索的一个明确的答案