人类对黑洞的认识

□ 闻新 刘江凯

宇宙中的黑洞到底是什么？

宇宙的星体是有生命的，黑洞是星体生命的最后阶段。黑洞也可视为是一个空间，这个空间密度极大，所以引力也就极强。

黑洞能够吸收附近所有的物质，包括接近它的光都逃脱不掉它巨大的引力。所以黑洞就像一个无底洞，任何东西到了它那儿，就别想再“跑”出来了。因为光不能逃出黑洞，所以人们看不见黑洞，但是有一类具有特殊功能的空间望远镜可以帮助人们找到黑洞。

黑洞正在吸收和强拉附近尘埃和气体

黑洞究竟多大？

人马座A*和地球大小的比较

科学家认为黑洞有大有小，最小的黑洞像原子一样大，但其质量就好比一座大山。最大黑洞的质量是太阳质量的几百万倍。

科学家已经证明每一个星系中心都有一个超超大的黑洞，所以在银河系里，有许多黑洞，银河系中心的超大黑洞被称为人马座A*，其质量是太阳的400万倍，体积是地球的几百万倍。

黑洞能摧毁地球和生命吗?

天文学家认为，星体塌陷时都要释放出大量的射线，对宇宙中存在的生命体有致命的影响，从理论上来说，黑洞会消灭星际间的任何生命。

宇宙间相邻两个星体之间的距离通常非常之大，所以大部分黑洞仅仅能够威胁周围的尘埃和星云，很难对相邻的星体构成威胁，目前地球附近还没有发现黑洞。

黑洞就像是一个巨大的嗜好吞食星云怪物，经常吞食其他的星云，随着时间的流逝，这种危害在不断增大。虽然这很难想象，但是，根据太空信息和观察想象证明，这样的宇宙怪物确实存在。

狼吞虎咽地吸入周 围气体和尘埃的黑洞

哪里有黑洞？

仙女座星系中心的黑洞：图像中心亮点是百万度的X射线源，也是一个超大质量黑洞，相当于3000万个太阳质量

黑洞已经存在几百年了，直到1970年，天文学家发现天鹅座X-1比其他星座放射出巨大的能量，并发现它的中心存在一个黑洞。

事实上，黑洞遍布于整个宇宙之中。天文学家认为，大多数星系核心都存在巨大的黑洞。宇宙里有成千上万个类似于银河系的星系，在这些星系里，也包含着许多黑洞。

银河系是巨大的旋转星系，其中仙女座中心也存在一个黑洞。另外，银河系中距离我们20亿光年远的类星体，也被视为是一个巨大黑洞，因为不断吞噬周围气体和其他星体，它有很大的能量。

怎样发现黑洞？

按照牛顿万有引力定理，地球之所以不能逃脱太阳的引力，是因为它们之间存在引力；如果这些星球的运动速度突然增大，它们将逃离太阳的束缚，这个速度称为逃逸速度。地球的逃逸速度大约为每秒11.2千米；类似地，如果在地球上发射火箭达到了这个速度，它将飞出太阳系。

物体质量越大，脱离它的速度就越高。1783年，英国科学家根据这个规律，推断如果每个物体质量很大，导致逃逸速度超过光速，那么经过它周围的光将不能逃脱，所以人眼将不能看见这个星体，则称这类星体为“不可视星体”。

1795年法国科学家LaPlace 认为，宇宙中存在超超质量物体的“黑体”。这个“黑体”也就是今天的黑洞。在那个时代，没有任何依据能够证明“不可视星体”和“黑体”存在，所以，人 们对黑洞的研究也就不怎么好奇。

Laplace 认为宇宙中有“黑体”存在

虫洞是通往另一个宇宙空间的高速隧道

什么是虫洞？

虫洞（Wormhole），又称“爱因斯坦－罗森”桥，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是1930年代由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的，认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者时间旅行。目前是否存在虫洞，没有人知道这个概念是否正确，但理论学家认为虫洞是存在的。

黑洞和虫洞有什么关系？

有些科学家认为黑洞是空间上的无底洞，也有些科学家认为黑洞是虫洞，如果宇宙存在虫洞，那么虫洞应该位于黑洞中心，并认为虫洞的引力将使进入的物体伸展、扭曲和变形。假如你进入虫洞，并不意味着死亡，它的引力刚好平衡你的旋转运动，带你到另一个宇宙，未来的航天员也许会驾驶着航天器进入虫洞旅游。

虫洞位于黑洞中心部位（上图），宇宙飞船可以利用虫洞快捷地到达另一宇宙时空（下图）

下期预告

下期名为“揭开神秘的黑洞的奥秘”，主要围绕黑洞呈出的一些事实，进行解答，同时为了帮助读者理解黑洞的奥秘，还将介绍一些浅显理论。