【中文譯文】
黑洞
什么是黑洞呢?這個問題很難回答,因為我們通常用來描述一種科學現象的術語用在這里來解釋是不夠的。
天文學家和科學家們認為黑洞是個空間區域,物體會掉進去,而沒有物體能從中逃逸出來――即使是光也不能,所以我們看不到黑洞。黑洞產生很強的引力,而它卻沒有物質。它只是空間――或者我們認為是空間。這是怎樣發生的呢?
理論是一些星球的密度增長到特定的時刻就會爆炸。它們崩潰時會產生超新星。在地球上看去,超新星就像天空中非常耀眼的燈,即使在白天也能看到其閃光。在17、18世紀,天文學家就有關于超新星的記錄,一些人認為圣誕星可能是一顆超新星。一顆星崩潰可能產生吸引力,你就了解黑洞的力量。黑洞附近任何物質都會被吸進去,根本不可能說出黑洞里面發生了什么。科學家們把這個洞的邊緣區域稱為"事界"。一旦物體經過這個邊界,我們對所發生的事一無所知。但是在理論上,在黑洞里的物質的運動肯定與洞外有很大區別。
例如:如果一個人掉進黑洞,他會認為自己很快就達到了其核心,但在"事界"的觀察者則認為這個人根本不會到達黑洞的核心。我們的時空規律看起來不適于黑洞里的物體。愛因斯坦的相對論是唯一可以解釋這種現象的理論。愛因斯坦聲稱物質和能量是可以互相轉化的,因此就沒有絕對的時間和空間,根本不存在永恒,時間和空間的衡量取決于觀測者所在的位置,它們是相對的。我們還沒有完全理解相對論的含義,但有意思的是,在天文學家的著手發現黑洞的存在證據之前,愛因斯坦就提供了黑洞這種想法的基礎。只是近來科學家才開始對黑洞的具體研究。1977年8月,發射了一顆衛星去收集關于被認為是在銀河系的一千萬個黑洞的數據。天文學家正在計劃一個新的天文臺以研究個別的正在爆炸的被相信要變為黑洞的星球。
黑洞最有說服力的證據來自對雙星系的研究。雙星,正如它們的名字所表明的,是兩顆在空間位置上互相影響的星球。在一些雙星系里,天文學家已經表示這里有一顆看不到的伴星,即我們可以在天空中看到的一顆星球的伙伴。來自我們的看到的星球的物質正被吸引到伴星去。這顆產生如此巨大力量的看不見的星球會是黑洞嗎?天文學家還有其它一些星球的證據,這些星球可能與黑洞相伴。
對黑洞的研究剛剛開始,各種推測會層出不窮。在我們銀河系的中心很可能存在著一個巨大的黑洞正以極快的速度吞食著星球。人類有一天也會面臨被吞食的命運。而科學家提出,有一天高科技利用軒洞的能量為人類服務。這些設想聽起來像科幻小說,但空間中黑洞的理論被許多嚴謹的科學家和天文學家接受。他們向我們展示了一個以完全不同于我們理解的方式運行的世界,并對我們最基本的時空經驗提出了疑問。