黑洞宇宙檢視原始碼討論檢視歷史
| 黑洞宇宙 |
 |
|
中文名稱: 黑洞 外文名稱: Black hole 別名: 無底洞 空間斷裂帶 發現者: 卡爾·史瓦西 發現時間: 1916年 |
黑洞是一種宇宙中的物理現象，就宇宙來講，只要是靠近黑洞的物質，包括光以及任何形式的能量波，都會因為黑洞巨大的引力而無所遁形，就算是光，也無法逃掉黑洞的引力。也就是說，一個黑洞可以把整個的太陽或者整個恆星系吸進來。為什麼會有黑洞的存在呢?除了所構成的因素外，在另一方面，可能也是因為這些黑洞的存在，造就另外一端的宇宙的存在。宇宙的黑洞也許是一種管道的連結，而這個連結串通了不同的宇宙。
黑洞通常都會以非同尋常的速度旋轉，並影響到周圍宇宙空間的結構，一個被命名為GRS 1915+105的黑洞位於天鷹座方向，距離地球大約3.5萬光年，以每秒950轉以上的速度旋轉。[1]
基本知識
要弄懂為什麼這個答案並非妄言，必須介紹一些宇宙學的基本知識。現代宇宙學家已經超越了人類為求得一個可認識和無疑慮的宇宙圖像所編過的神話和所作過的玄想，他們有三個觀測事實，在對之作了仔細的物理解釋後，就能據以反推出宇宙的過去歷史。星系的運動，輕元素(指氫、氛和氦，它們不是在恆星中產生的)的相對豐度，以及均勻的宇宙輻射，全都表明宇宙在自極高密、極高溫的大爆炸狀態以來的150億年中一直在膨脹。
觀測透視
觀測已經提供了對宇宙歷史的透視，然而只有理論才能猜測宇宙的未來。由於決定大尺度物理結構的是引力，愛因斯坦廣義相對論給出了與過去的狀態相符的宇宙學模型。關於將來，則有兩個可能的解答:一個膨脹再收縮的宇宙，在時間上和空間上都是有限的;或者是一個無限地膨脹的宇宙(與某些宇宙學家也有的流行觀念相反，宇宙在時間上的無限並不意味着在空間上的無限)。
平均密度
宇宙中物質的平均密度決定着宇宙未來的命運。如果密度小於臨界值10克/立方厘米(相當於每立方米的空間裡有六個氫原子)，"則宇宙的引力場不足以束縛住物質，宇宙將繼續無休止地膨脹。相反，如果平均密度大於臨界值，則引力終將使宇宙停止膨脹並重新收縮，在1000億年內宇宙將坍縮成一種與大爆炸相反的狀態，不妨叫做大擠壓。
黑洞主角
無論宇宙的最後命運如何(宇宙密度的實際測量值稍小於臨界值，但還不能由此得出"開放"宇宙的結論，因為並非所有的物質都已被觀測到)，黑洞都將是其中的主角。普林斯頓高級學術研究所的弗里曼·森(Freeman Dxson)和倫敦大學的雅瑪爾·伊思蘭(Jamal Islam)已經研究了持續膨脹的宇宙的長時期演化(見伊思蘭的著作《宇宙的最終命運》入劍橋大學出版社1983年)。雖然宇宙已經存在了150億年，這種長時間的物理過程尚未開始，但遲早將會來臨。在大約102'年裡，所有已熄滅的恆星都將聚集在星系中心，成為10'他彈量的大黑洞。星系團中星系軌道運動的能量也將由於引力輻射而消散，在大約1031年裡星系都將落到團的中心，並聚合成10"Mpe量的超巨型黑洞。在更大得多的時間尺度上，反過程即黑洞的量子蒸發將會發生。恆星級黑洞將在10e'年裡蒸發光，星系級巨型黑洞需要100'年，超巨型黑洞則需要10'歷年。作為能量和墒的最後蓄積，黑洞將變得與白洞類似，把自己的物質散布到膨脹的宇宙中。
戴森最後問自己，面對宇宙不可避免地變得稀薄和冷卻這種不利的條件，高級文明能否通過從黑洞中提取能量來無限期地維持生存?這個設想使人回憶起一些典型的科學幻想故事，而與現代粒子物理的一個預測相牴觸，那就是，質子不一定是永存的(質子是不是會衰變、死亡，這個問題還在爭論)，也許是會在大約'年後衰變(現有實驗並未證實關於質子壽命的這個預測)。那麼，遠在黑洞開始釋放其能量之前，所有的物理結構和生命組織就都已消亡。
結論
黑洞的出現無疑標誌着一場革命的開始。這是變化着的思想和理論世界的革命，也是恆星、星系和宇宙本身的命運正在緩慢地展示出來的真實世界的革命。但是所有的革命都有隱藏的危險。作為毛里斯·梅特林克(Maurice Maerlink)一句格言的釋義，黑洞一詞仍然常常只是掩蓋我們無知的一件豪華偽裝。