三联生活周刊:谁令时空颠倒
直到广义相对论的推导以及宇宙学的诞生,科学家们才能像探测暗物质一样,通过探测周围环绕运行的天体来间接确定黑洞的存在。通过大量的间接证据和理论支持,天文学界中几乎已经没有人怀疑黑洞是一种确实存在的常见天体。被黑洞吞噬的天体的特性都会消失,因此黑洞只具有质量、自旋和电量三种性质。在宇宙中,主要存在恒星黑洞和超重黑洞两种,其中恒星黑洞多是由死亡的恒星演化而来,而超重黑洞可能是黑洞通过吞噬慢慢成长或是合并形成,也可能是诞生于宇宙之初,其中最重的超重黑洞可能会是太阳质量的百亿倍。而地球之所以能够平安无事地存在于宇宙的一个角落,就是因为附近没有黑洞的存在。并非所有的天体都这么幸运,2011年3月,人类就观测到一个天文学奇观:美国国家航空航天局(NASA)的“雨燕”小组报告,在北方天空探测到了大规模的γ射线大爆发。证据表明,这是由于一颗恒星距离一个超大黑洞太近(这个超大黑洞的规模与银河系中央的超大黑洞相仿),因为黑洞作用在恒星近端与远端的引力不同而产生了潮汐作用(类似于地球上的潮汐是由于海水受到月球引力的不同而产生),恒星被拉伸而最终被黑洞撕碎。因为摩擦力和重力的缘故,使得这颗恒星在死亡前爆发出强烈的光线而显得无比灿烂,这也是人类第一次目睹恒星被吞噬时的烟火。《自然》杂志用《宇宙怪兽的觉醒》(TheAwakeningofACosmicMonster)这样骇人听闻的标题,来描写这次宇宙中不常见的现象,这个超重黑洞,如同宇宙中一个沉默的怪兽,不动声色地撕碎任何胆敢进入它领地挑战的猎犬。
通过类似的观测,科学家们可以了解有多少个星系的中央存在着超大黑洞和黑洞的性质,同时也可以了解到星系中央恒星的密度,这对于天文学都具有极为重要的作用。但更多的是,这可能改变我们对于宇宙的看法和对于自身生活的感情。此时,诗句的表达则显得更为直接有力,马维尔写道:“坟墓是个隐秘的好地方,但没人会在那里拥抱。”真正的问题是,我们如何度过自己的人生——这个宇宙中真正的奇迹。■
〔本文参考了弗里曼.戴森(FreemanDyson)教授的文章《钱德拉塞卡在20世纪科学中的角色》(Chandrasekhar'sRoleon20thCenturyScience)〕
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