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无法解释的黑洞之谜

2014-5-13 11:24| 查看: 8523

摘要: 事实上,由黑洞产生的引力深渊甚至可以捕捉光线,这意味着宇宙中的这些区域都隐藏在黑案例,因此,史瓦西的结果被命名为“暗星”。根据其结果还有人建议起名为“冷冻星”。
无法解释的黑洞之谜

  黑洞,在几乎没有人感知到它的存在的时候,就存在于爱因斯坦的相对论中了。波茨坦天文台二十世纪初的领导者、数学家和天体物理学家卡尔·史瓦西很快就会证实黑洞的存在以及它在万有引力中的重要性。
  但二战加大了他的工作难度。当爱因斯坦发表阐述其引力场方程理论的文章时,史瓦西正在俄罗斯的战场上负责计算炮弹的轨迹。他自愿加入德意志帝国的军队,但他的工作实际上微乎其微,在阅读了爱因斯坦的工作成果后,他就立即将新的公式应用在宇宙对象中。
  最终的结论来得很快。在1916年1月——相对论发表后仅仅三个月——史瓦西将他的计算结果寄给了爱因斯坦。“我敢肯定,这将在最大程度上支持他的理论。”他在德俄交战前线写道。

  但是,并非所有都符合史瓦西的计算。他的结果侧重于恒星外部和内部的时空曲率。然而在他的结论中,有一部分是爱因斯坦绝不会同意的。如果恒星的总质量被压缩到一个足够小的空间,时空曲线会无限弯曲。而在这个小空间内将会发生的是——科学历史指出——没有什么能够逃脱引力,甚至光线也不可以。同时时间也会受到影响,将扩展到零。换句话说,如果一个人在密度过大的对象附近时,在外部观察者的眼中,这时的时间是冻结的。
  根据他的计算,如果太阳的质量被压缩到三公里以内的半径中,或将地球的质量集中在两英寸的弹珠内,这是会发生的。根据爱因斯坦的理论,这是根本不可能的。但他们谁都没有时间证明他们所说的就是黑洞。史瓦西在向爱因斯坦写信的几个星期后死于一种免疫疾病,那种疾病袭击了他的皮肤细胞。史瓦西去世之后,在60年代,其他科学巨人如斯蒂芬·霍金,罗杰·彭罗斯,约翰·惠勒和弗里曼·戴森表明他的怪论可能是正确的。
  与其他学科领域不同的是,物理学家通常其理论最好的“贩卖者”,有时他们的名字是营销产品成功的真正因素。根据哥伦比亚大学物理学教授布赖恩·格林在他的书《隐藏的现实》中披露的,事实上,由黑洞产生的引力深渊甚至可以捕捉光线,这意味着宇宙中的这些区域都隐藏在黑案例,因此,史瓦西的结果被命名为“暗星”。根据其结果还有人建议起名为“冷冻星”。但直到半个世纪之后,约翰·惠勒——普林斯顿大学理论物理学家,曼哈顿计划核裂变的先驱之一,决定了了原子弹的发展方向——才开始研究这些超密集的宇宙天体。
  目前在宇宙中已经发现了几十个黑洞,几乎每一周科学界在这些密集的宇宙天体的研究上都有新的突破。正像著名物理学家弗里曼·戴森解释的那样,“黑洞并不少见,它们不是宇宙偶然的装饰品。黑洞是宇宙中唯一爱因斯坦的相对论可以显示其力量和荣耀的地方。”
  然而,尽管据他的发现已经过去了近100年,尽管科学家们十分努力,对于黑洞还有许多未知之处。
  对于公众来说这可能听起来很可怕:一个宇宙“下水道”能够吞噬所有的物质,没有任何东西可以逃脱,并且在每一个星系都有黑洞。
  黑洞已经在一些地方被检测到,如距离地球超过13万光年的麦哲伦云。在银河系也有。事实上,有一个是太阳质量的400万倍的巨大黑洞,被称为人马座A *,就在银河系的中心。
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