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| 黑洞宇宙 |
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中文名称: 黑洞 外文名称: Black hole 别名: 无底洞 空间断裂带 发现者: 卡尔·史瓦西 发现时间: 1916年 |
黑洞是一种宇宙中的物理现象，就宇宙来讲，只要是靠近黑洞的物质，包括光以及任何形式的能量波，都会因为黑洞巨大的引力而无所遁形，就算是光，也无法逃掉黑洞的引力。也就是说，一个黑洞可以把整个的太阳或者整个恒星系吸进来。为什么会有黑洞的存在呢?除了所构成的因素外，在另一方面，可能也是因为这些黑洞的存在，造就另外一端的宇宙的存在。宇宙的黑洞也许是一种管道的连结，而这个连结串通了不同的宇宙。
黑洞通常都会以非同寻常的速度旋转，并影响到周围宇宙空间的结构，一个被命名为GRS 1915+105的黑洞位于天鹰座方向，距离地球大约3.5万光年，以每秒950转以上的速度旋转。[1]
基本知识
要弄懂为什么这个答案并非妄言，必须介绍一些宇宙学的基本知识。现代宇宙学家已经超越了人类为求得一个可认识和无疑虑的宇宙图像所编过的神话和所作过的玄想，他们有三个观测事实，在对之作了仔细的物理解释后，就能据以反推出宇宙的过去历史。星系的运动，轻元素(指氢、氛和氦，它们不是在恒星中产生的)的相对丰度，以及均匀的宇宙辐射，全都表明宇宙在自极高密、极高温的大爆炸状态以来的150亿年中一直在膨胀。
观测透视
观测已经提供了对宇宙历史的透视，然而只有理论才能猜测宇宙的未来。由于决定大尺度物理结构的是引力，爱因斯坦广义相对论给出了与过去的状态相符的宇宙学模型。关于将来，则有两个可能的解答:一个膨胀再收缩的宇宙，在时间上和空间上都是有限的;或者是一个无限地膨胀的宇宙(与某些宇宙学家也有的流行观念相反，宇宙在时间上的无限并不意味着在空间上的无限)。
平均密度
宇宙中物质的平均密度决定着宇宙未来的命运。如果密度小于临界值10克/立方厘米(相当于每立方米的空间里有六个氢原子)，"则宇宙的引力场不足以束缚住物质，宇宙将继续无休止地膨胀。相反，如果平均密度大于临界值，则引力终将使宇宙停止膨胀并重新收缩，在1000亿年内宇宙将坍缩成一种与大爆炸相反的状态，不妨叫做大挤压。
黑洞主角
无论宇宙的最后命运如何(宇宙密度的实际测量值稍小于临界值，但还不能由此得出"开放"宇宙的结论，因为并非所有的物质都已被观测到)，黑洞都将是其中的主角。普林斯顿高级学术研究所的弗里曼·森(Freeman Dxson)和伦敦大学的雅玛尔·伊思兰(Jamal Islam)已经研究了持续膨胀的宇宙的长时期演化(见伊思兰的著作《宇宙的最终命运》入剑桥大学出版社1983年)。虽然宇宙已经存在了150亿年，这种长时间的物理过程尚未开始，但迟早将会来临。在大约102'年里，所有已熄灭的恒星都将聚集在星系中心，成为10'他弹量的大黑洞。星系团中星系轨道运动的能量也将由于引力辐射而消散，在大约1031年里星系都将落到团的中心，并聚合成10"Mpe量的超巨型黑洞。在更大得多的时间尺度上，反过程即黑洞的量子蒸发将会发生。恒星级黑洞将在10e'年里蒸发光，星系级巨型黑洞需要100'年，超巨型黑洞则需要10'历年。作为能量和墒的最后蓄积，黑洞将变得与白洞类似，把自己的物质散布到膨胀的宇宙中。
戴森最后问自己，面对宇宙不可避免地变得稀薄和冷却这种不利的条件，高级文明能否通过从黑洞中提取能量来无限期地维持生存?这个设想使人回忆起一些典型的科学幻想故事，而与现代粒子物理的一个预测相抵触，那就是，质子不一定是永存的(质子是不是会衰变、死亡，这个问题还在争论)，也许是会在大约'年后衰变(现有实验并未证实关于质子寿命的这个预测)。那么，远在黑洞开始释放其能量之前，所有的物理结构和生命组织就都已消亡。
结论
黑洞的出现无疑标志着一场革命的开始。这是变化着的思想和理论世界的革命，也是恒星、星系和宇宙本身的命运正在缓慢地展示出来的真实世界的革命。但是所有的革命都有隐藏的危险。作为毛里斯·梅特林克(Maurice Maerlink)一句格言的释义，黑洞一词仍然常常只是掩盖我们无知的一件豪华伪装。