逍遥学能 2018-08-28 09:56
黑洞是宇宙中最为神秘的天体，在它们活动的区域内贪婪地吞噬一切物体，甚至连光线也无法逃逸。我们无法直接观察到黑洞，只能通过黑洞吸入物质时发射出的辐射间接地进行观察。那黑洞到底是什么天体，它是怎样产生的，有什么与众不同的性质，又对宇宙的演化起到怎样的作用呢？
本文将尝试对这些有趣而又令人深感困惑的问题做出解答。
如果将宇宙比做一个无边无际的浴盆，那么黑洞就是这个超级浴盆的下水道。它那巨大无比的引力，形成了一个极强的旋涡，任何靠近它的物质都会被统统吸进去。黑洞犹如一个神秘的监狱，它将所有的东西牢牢囚禁在里面，甚至连光线也无法逃脱。黑洞就像一个永远吃不饱的魔鬼，它不断地吞噬物质，将它们压碎，自己则慢慢地长大。
实际上，将宇宙比做一个浴盆是很恰当的。对于一个微小物体来讲，水管是一个房间的浴盆通向其他房间浴盆的唯一通道。而黑洞则是我们的宇宙与理论上可能存在的无数其他宇宙间联系的唯一路径。任何物理定律在黑洞中都全部失效，质量也非物质化。黑洞的边缘是个有去无回的界限，物质在被吸入时会发射出极强的Ｘ射线，如同临终前发出的绝望哀叹。也正是这绝望哀叹才使我们“看见”黑洞。
“黑洞”这个词是不久前才出现的。美国物理学家约翰?惠勒（John Wheeler）为了形象描述这种神奇的天体，于1967年他创造了这个颇具神秘色彩的术语。惠勒把黑洞比作《艾丽丝漫游奇境记》中的坏女人，她只在临死前露出一丝微笑。“引力微笑”是恒星坍缩成黑洞或被别一个黑洞吞没时的唯一迹象。正是在引力微笑的指引下，我们得以在神奇的宇宙中去发现黑洞这个贪婪的掠夺者。黑洞为我们解答许多科学难题提供了线索，引导我们在没有边界、超越了时空概念的无数宇宙间遨游。
一个揭开黑洞面纱的双星系统：
此图为第一个被人们确认的黑洞──天鹅座X-1。这是一个双星系统，两颗恒星靠引力吸力吸引相互环绕运动。主星在一次超新星爆发后坍缩而形成黑洞，其伴星是一颗蓝超巨星，它在不断膨胀的同时向太空抛射气体。这些气体被黑洞吸引，围绕黑洞快速旋转形成一个盘状物，即吸积盘。吸积盘中气体不断被黑洞吸收，在这个过程中发射出X射线。从一个普通的双星系统过渡到这样一个黑暗和炽热的体系大约花7000万年。