宇宙三怪_黑洞、白洞和空洞.pdfVIP

÷“帅。，罐嘲婚麟鼬崩瞎黼幽翻叠叠■■嗣麓■■■■■叠耀嘲■■婚龋鞲酶§游龋瓣i。 浩瀚的宇宙高深莫测，无奇不有。其中最玄妙的莫过于存在着这样一种“神秘 的天体”：它看不见、摸不着，迄今为止的各种天文望远镜都没有直接观测到它，但 天文学家通过其他观测途径，又确信它存在于宇宙之中，并有可能主宰着整个宇宙 的命运。这种“神秘的天体”就是根据爱因斯坦广义相对论所预言的一种奇异天 体—— ，¨、黑洞，I’一=I 1798年，法国天文学家拉普拉斯以牛顿力学为基础，预言宇宙中存在着这样一 种天体：一个密度像地球、直径比太阳大250倍的亮星。由于它自身的引力作用，将 会使它的任何光线都到达不了我们这里。由于这个原因，很可能使得宇宙中最大的 明亮天体也会变得看不见了。他称这种天体为“黑暗的一团”。 1916年，德国天文学家史瓦西在求解广义相对论中引力场方程时提出，宇宙中 存在着一种不旋转、不带电、球对称的天体——黑洞。他还推导出有关黑洞的公式， 根据这个公式，假如把太阳压缩成一个黑洞，那么它的半径只有3000米左右；假如 把地球压缩成一个黑洞，那么它的半径则只有O．9厘米!这时每立方厘米的物质质 量高达20万亿吨以上。 1939年，美国物理学家奥本海默用广义相对论研究了恒星的演化过程，正式提 出了比较明确的黑洞理论。他指出，只要是一颗质量足够大而且保持不损耗的恒星， 它就会在自身引力的作用下不断收缩，密度越来越大，引力由于距离的减小而迅速 增强，这样无止境收缩的结果，最后就会变成一个连光都跑不出去的黑洞。 20世纪70年代，英国物理学家霍金把量子力学和广义相对论结合起来，进行 黑洞表面量子效应的研究，取得了丰硕的成果，使黑洞理论研究向前推进了一大步。 今天，天文学家给黑洞下的定义是：它是广义相对论预言的一种特殊天体，其基 本特征是具有一个封闭的边界，称为“视界”；外界的物质和辐射可以进入视界，而 视界内的一切却不能跑到外面来。这里需要指出的是，黑洞不是通常意义上的 U “星”，而是空间的一个区域，一种特殊的天体。由于它具有极其强大的引力场，以致 毒 任何东西(包括光)都不能从中逃逸，成为宇宙中一个吞食物质和能量的“陷阱”。 士 说起黑洞吞食周围物质(如恒星)的方式，真是有趣极了。一种是“拉面式”：当 壬 一颗恒星靠近黑洞，就很快被黑洞的引力拉长成面条状的物质流，迅速被吸入洞中， 一 同时产生巨大的能量(其中包括x射线)。另一种是“磨粉式”：当一颗恒星被黑洞 业型些型阉h丽 万方数据 本刊特薯 赣—————————趟蚴 抓住之后，就会被其强大的潮汐力撕得粉身碎骨，然后 净。更有意思的结果是，黑洞的“蒸发”使它的质量减 再吸人一个环绕黑洞的抛物形结构盘状体中，在不断 少，质量减少使它的温度升高，温度升高使它“蒸发”加 旋转中，由黑洞慢慢“享用”，并产生稳定的能量辐 快，“蒸发”加快使它的质量更少……如此循环反复，愈 射。由此可见，黑洞并不是完全一毛不拔的“铁公 演愈烈，终于在一场“反坍缩”式的猛烈爆炸中告终。在 鸡”。它在吞食外界的物质和能量时，还会自发地“蒸 这种爆炸中，可能会有一种新的神秘天体诞生，这就