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黑洞能”吃掉“整个宇宙吗?在原则上没有什么东西可以充满黑洞?

黑洞是我们宇宙中最奇怪、最神秘的物体,它们像宇宙中的真空吸尘器,能吞没靠近它们的任何东西,不论是大头针还 是体积是太阳1亿倍的星体,黑洞都能吞没。它们没有明确的目的,只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿 个,天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞,通过对黑洞深处的研究将揭开宇宙形成的奥秘。

黑洞是如何形成的?

继牛顿之后,一位名叫约翰·米歇尔的英国科学家预测,有一种物体有很强的引力场,以至于连光线都不能够逃逸。对 于这一理论,法国数学家及科学家拉普拉斯作了明确的解释,而最有说服力的是奥本海默和他的同事提出的理论。奥本海 默和施奈德合写了一篇关于星体及星云裂变的文章,其描述与我们现有的照片非常相似。那时,人们不叫它黑洞,这个名字 是后来才有的。这些观察都证明,黑洞是真实存在的。

为了了解黑洞是如何形成的,首先需要知道宇宙是如何形成的。宇宙大约在150亿年至200亿年前形成。它始于无限密 集且温度非常高的一个点,科学家称这一点为奇点,我们所知的自然法则对它完全不适用。它积累了大量的物质,到达一个 极点后爆发,科学家称这种现象为大爆炸。

大爆炸之后,小的气体云再一次集中起来,并在引力的影响下组合。因此,就形 成像太阳一样的星体。太阳的历史大约为50亿年。它不会永远存在,再过50亿年太阳将会消亡。太阳可以将光和热量送到 3.8亿公里之外。这些能量来自核裂变反应,在温度高达1500摄氏度时,氢转化成氦。当太阳到了生命尽头时,它将不能承 受内部裂变反应的压力。热气使太阳膨胀并使它爆裂,然后,地球上的所有生命和其他行星将会湮灭。在此过程中,太阳将 会变异成一个红色的巨星。当太阳的燃料最终用完后,它可能在自身重心的影响下分裂。许多像太阳一样的星体压缩成我

们所知的中子星。黑洞源自于中子星,其数量比太阳一样的恒星多很多倍。

科学家怎样发现了黑洞

渴望靠近星体是人类古老的梦。由于16世纪天文望远镜的出现,帮助我们解开了天体之谜。今天的射电望远镜的出现 使我们能更准确地观察宇宙。1990年哈勃太空望远镜的发射升空,使我们能够更深入地观测宇宙。

哈勃太空望远镜是以埃 德温·哈勃的名字命名的,他早在1929年就注意到宇宙是持续扩张的。哈勃太空望远镜在我们的银河系中心所拍的照片非 常清晰,基于这些照片,科学家推测在银河系中心有一个巨大的黑洞。科学家早已推测在银河外星系的中心有黑洞存在,当 然有确切的证据。

天文学家用夏普超级照相机拍摄了6000亿个小斑点,其照片通过高性能的电脑阅读、分析,这就是天文学家如何在银河系中心发现了一个巨大黑洞的过程。如何拍摄一些事实上看不见的东西呢?天文学家从中心点按某种特定的、不同的间 隔来观察星体,测量它们确切的速度,其结果发现和太阳系相似之处在于:越接近中心,星星移动得就越快。就像太阳系一 样,在中心处有一个堆,它能控制一切。它不是一个太阳堆,而是250万个太阳堆同在一个非常小的体积里。中间的白色圆 点是星星在黑洞周围旋转,这是一种死亡舞蹈,它们不可抗拒地旋入黑洞的中心并被吞没。

如果一个星体比太阳大很多,那么这样一颗星体会在相对短的时间也就是几百万年内爆炸;如果一颗星体比太阳大几 百倍,那么它所剩的只有灰烬,如果这些灰烬有足够的重量,那就会崩裂而形成一个小黑洞。在银河系中,黑洞之所以出现 在中心位置,可能是由于在其巨大引力下将星体拉到中心,形成了非常稠密的星体堆。在某个时候星体大量地滑移,彼此融 化,形成一个中等尺寸的黑洞,它们通过不断吸入其他物质、星星和气体,随着时间的推移,黑洞会越变越大。卫星投入使 用后,天文学家及宇宙学家开始揭示黑洞的理论原理,我们也因此了解到更多关于宇宙及黑洞的知识。

宇宙会被黑洞吞没吗?

黑洞能吸进整个宇宙吗?在原则上没有什么东西可以充满黑洞,

但是我们的宇宙正在飞速地扩张。科学家发现其他河 外星系都在移动,而且越到将来,它们移动的速度越快。如上所述,在银河系中心有一个大的黑洞,这个黑洞没有足够大的 能量来停止扩张,宇宙本身也没有足够大的能量停止扩张。最终宇宙扩张到极限而再回转是可能的。有许多天文学家及理 论物理学家相信这种现象将会发生。如果是那样,宇宙本身就是一个黑洞,它本身被吸入,然后再回到所有黑洞内部最终的奇点。

如果一个勇敢的宇航员乘坐火箭船,在黑洞边缘绕行,穿过黑洞的地平线,在那里将会发生什么样的情景?他将会遭遇 什么样的危险?不幸的是,他将不能告诉我们他所知道的一切。因为这是一个单程旅行。他将会被强大的引力所吸引,并且 像意大利面条一样抽出直到被扯碎。他不会生还……

如果一件东西不慎落入黑洞的中心,物理学家相信也许它不会丢失,它很可能经过黑洞落入另一个宇宙,这就是虫洞。 例如,两点之间最短的距离是直线,这是我们在小学就学到的知识。然而,物理学家认为这个结论不正确,因为一条直线不 是两点间最短的距离。我们能在多维空间将纸弯曲,让两点彼此接触,所以虫洞是捷径,是最短的距离。通过多维空间的捷 径,通过第三维,允许我们取最大的距离,也许在一段时间内来回移动第四维,进行一次奇妙的时间旅行,这看起来不可思 议,要能实现,可能要依赖黑洞的帮助。根据爱因斯坦的相对论,物理学家假设一个黑洞有两个末端,两个末端在时空的不 同地区开始,直到20世纪80年代。这些隧道被看做科幻作家的想象,科学家则排斥时间旅行的可能性。

但是斯蒂芬·霍金

相信某一段的时间旅行是可能的,但是必须建立一个时间机器。

理论上说,一个时间机器可能会起 作用。太空船进入黑洞的虫洞,而在另一个时间另一个地点出现,太空船捕捉到一个行星,行星的引力就像磁铁。时间随着 每一次旋转而慢下来。事实上,对于移动的物体来说,时间流逝较慢,也适用于虫洞的末端。如果遵循物理学家的假设,那 么虫洞不必在宇宙空间,然而能与其他宇宙连接。

许多科学家相信,我们的宇宙在渐渐地扩张,总有一天它会崩裂。如果这 个最后的崩裂也被称为大爆炸,那么我们的宇宙能通过虫洞漫步并且产生新宇宙。这种想法让我们推测,宇宙的形成可追 溯到150到200亿年以前,就是我们所称的多宇宙论。也许我们的宇宙并不孤独,也许我们的宇宙有孩子,也许我们的宇宙本 身会发出隆隆的声音。

随着历史的进程,人类已揭示了许多宇宙的秘密。但是对于那些古老之谜你能找到真正的答案吗?一件事是肯定的:许 多问题的答案仍藏在黑洞的深处。

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