摘要：“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。黑洞远没有那么简单。它是宇宙天体中的“个性一族”。根据相对论，90％的宇宙都消失在黑洞里。所以一种更令人吃惊的说法是：“无限的黑洞乃是宇宙本身”。
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。黑洞远没有那么简单。它是宇宙天体中的“个性一族”。
晴朗的夜晚人们遥望星空，那些亮晶晶的小星星看起来没有什么个性，它们存在的唯一证明只是它们的明亮。然而还有不发出亮光的星体，它们的意义更为重大。美国国家宇航局曾经发射了高能的天文观测系统，研究太空中看不见的光线。在发回的X射线宇宙照片中，最惊人的一幕是那些从前认为“消失”了的星体依旧在放出强烈的宇宙射线，而且射线强度远远高于太阳这样的恒星体。这证明了长久以来一个怪异的设想：宇宙中存在着看不见的“黑洞”。
如前所说，黑洞是天体中的“个性一族”，它的性质不能用常规的观念思考，但是它的原理并不难。黑洞的形成需要一个必要条件：一个巨大的物体集中在一个极小的范围，而晚期的恒星恰巧具备了这个条件。当恒星能量衰竭时，高温的火焰不能抵消自身重力，逐渐向内聚合，原子收缩，恒星很快进入白矮星阶段，体积变小，亮度惊人。白矮星进一步内聚收缩，最后突然变成一个点，这就像跟太阳一样大的恒星突然收缩成了高尔夫球那么大，甚至“什么都没有”。在我们看来，也就是恒星消失了，而一个黑洞就这样诞生了。
由于无限大的密度，崩坍了的星体具有不可思议的引力，附近的物质都可能被吸进去，甚至光线都不能逃脱--这是我们看不见它的原因。这个深不可测的洞，就很形象地被称为“黑洞”。科学家相信大多数星系的中心都有黑洞，包括我们身在其中的银河系。根据相对论，90％的宇宙都消失在黑洞里。所以一种更令人吃惊的说法是：“无限的黑洞乃是宇宙本身”。
那么，怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢？天文学家利用光学望远镜和X射线观察装置密切地注视着几十个“双子”星座，它们的特别之处在于两个恒星大小相等，谁都不能俘获谁，继而互为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化，亮度降低或消失，有可能就是因为附近产生了黑洞。
人类为探索黑洞付出了不懈的努力。最为成功的一次是在肯尼亚发射的第一颗X射线卫星观测系统，被称做“乌胡鲁”，在斯瓦希里语中是“自由”的意思。这个由美国国家宇航局（NASA）发射的装置，运行3个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座X-1星发出的“无线电波”使得人们可以准确地测定它的位置。X-1星比太阳大20倍，离地球有8000光年。研究表明这颗星的轨道发生了改变，原因在于它的看不见的邻居——一个有太阳5至10倍大的黑洞，围绕X-1旋转的周期是5天，它们之间的距离是1300万英里，这是人类确定的最早的一颗黑洞体。
自从哥白尼和伽利略的学说提出以来，还没有一个关于宇宙的理论具有如此的革命性。黑洞的普遍性一旦证实，那么宇宙比我们所能想象得还要神秘。我们知道宇宙处于不断地扩张中，这是“宇宙核”初始爆炸的结果，宇宙核乃是一切物质的来源。当那里的物质越来越稀薄时，宇宙是否会停止扩张？天体的巨大引力是否会最终引起宇宙收缩？相对论回答：是的。黑洞的存在部分地证实了它的预言。即使宇宙不会消失在一个黑洞中，也可能会消失在几百万个黑洞中。另外，彻底揭开黑洞之谜，还意味着给予有关人类终极命运的思索一个明确的答案。
宇宙黑洞能哼出低音小调
不久前，科学家发现宇宙中的黑洞能够发出低音声波。
天文学家说，距离地球2.5亿光年的英仙座星系丛中心的巨型黑洞在过去数十亿年中可能一直在发出低音声波，只是因为超出了人的听力范围，人类无法听到。
剑桥大学的教授通过国家航空航天局的钱德拉X射线观测仪对英仙座星系丛的核心进行了观测。科学家认为，在这个位置存在着一个质量是太阳25亿倍的黑洞。通过观测发现，该星系丛的星系之间存在的宇宙气体表现出一种以星系丛核心为同心圆的波纹模式，这些波纹的大小达到30000光年。天文学家认为，周围的天体坠落到黑洞时产生的重力波动压力造成了这种波纹，不时有天体坠落到黑洞内就产生了不间断的波动。天文学家认为这种波动就是声波。通过计算波纹之间的距离以及声波在该星系丛中的传播速度，研究人员确定了黑洞发出的声波频率。研究人员确定该黑洞发出的声音比8度音阶中的中C还低57度，这样的音调是人耳所不能听到的，研究人员表示，这也是迄今为止发现的最低音调。
天文学家同时表示，我们的银河系中心同样存在着一个巨型黑洞。但由于这个黑洞还比较年轻，各种活动非常剧烈并干扰了类似声音的传播。
天文学家首次发现黑洞也会“唱歌”。不过，黑洞发出的天籁之音凡人的耳朵根本无法欣赏。它过于低沉，频率只有人耳所能听到的最低声音的上千万亿分之一，是迄今在宇宙中探测到的最低沉的声音。
地球上空可能存在无数的微型短命黑洞
高能宇宙粒子穿过大气时，可能会产生许多异常微小而短命的黑洞，它们如雨般倾泻在地球上。
一些物理学家认为，高能宇宙射线与地球大气分子碰撞时，可能产生微型黑洞。这些黑洞的质量只有10微克左右，并且非常不稳定，可能在10－27秒这样短的时间里爆炸成为一簇粒子。
据英国《新科学家》杂志报道，希腊克里特大学的塞奥佐鲁·托马拉斯与两位俄罗斯合作者提出，如果上述微型黑洞产生和湮灭的情景是真的，30多年来一些设置在高山上的宇宙射线探测器发现的神秘“半人马”现象，就能得到合理的解释。
这种现象的特点是，探测器反常地捕捉到大量带电的、由夸克组成的粒子，而且探测器底部捕捉到的粒子比顶部多得多，科学家以神话中头小身躯大的半人马来比拟它。在过去30年里，高山探测器共发现了超过40次“半人马”现象。
科学界对此现象提出了多种假说，托马拉斯等人认为微型黑洞的解释比较合理。他们推算了高能粒子产生的微型黑洞在探测器附近爆炸时产生的信号，发现与探测器实际记录到的信号吻合。
如果这一理论是正确的，将有着非常重要的意义。这不仅意味着微型黑洞的确存在，也为高维宇宙理论提供了依据。而且，欧洲粒子物理实验室于2007年开始运行的大型强子对撞机，由于能产生能量足够高的粒子，可以每天制造出成千上万的微型黑洞。
人造黑洞
根据黑洞产生的原理，2001年1月，英国圣安德鲁大学著名理论物理科学家乌尔夫·利昂哈特宣布他和其他英国科研人员将在实验室中制造出一个黑洞，当时没有人对此感到惊讶。然而，俄罗斯《真理报》曾披露俄罗斯科学家的预言：黑洞不仅可以在实验室中制造出来，而且50年后，具有巨大能量的“黑洞炸弹”将使如今人类谈虎色变的“原子弹”也相形见绌，成为不值一提的小儿科。
※ 黑洞炸弹可以造成10亿人死亡
俄罗斯科学家亚力克山大·特罗菲蒙科认为，能吞噬万物的真正宇宙黑洞完全可以通过实验室“制造出来”：一个原子核大小的黑洞，它的能量将超过一家核工厂。
如果人类有一天真的制造出黑洞炸弹，那么一颗黑洞炸弹爆炸后产生的能量，将相当于无数颗原子弹同时爆炸，它至少可以造成10亿人死亡。
据特罗菲蒙科称，制造“黑洞炸弹”的反物质被科学家们称做欧顿（otone）。一颗欧顿的质量相当于一颗原子的40倍，而这些欧顿可能产生的能量是原子的多少倍就不得而知了。
※ 关于黑洞的诞生的理论
对于黑洞的诞生，天文学家发现新的证据，支持有关大质量星死亡后形成黑洞的理论。
科学家在分析一颗邻近黑洞的恒星后发现它的气体来自附近的超新星爆炸。
据科学家称，黑洞可自两种途径产生：一种是超巨质量恒星在核反应停止后塌缩形成，另一种是死亡的恒星爆炸后其残骸塌缩产生。
Canary岛天文物理协会表示，天文学家已经建立起超新星的物理环境模型，搭起了超新星与黑洞形成间的关联。
天文学家推测，在距离天蝎座一万光年处，有一颗恒星与黑洞相当接近，其周围大量的X射线爆发便是物质被其“吞噬”的证据之一。
专家对这颗恒星的光谱进行了分析以确定其成分，结果发现其中含有高出正常值很多的氧、镁、矽与硫等不可能由这颗恒星本身产生的元素。科学家推测这些元素是来自于从前在附近爆炸的另一颗恒星，但现在这颗恒星已经看不见了。要产生这些元素，必须经历数十亿度的高温，而只有超新星爆炸才能达到这样的高温。这颗爆炸了的恒星的质量大约为太阳的四十倍，它大约是在一百万年前爆炸的，爆炸时的光度估计在地球上以肉眼就可以看见。
该观测结果首次证实了黑洞是由超新星爆炸所产生。奥克拉荷马大学教授也表示，这是一项最直接而又符合逻辑的观测证据。
巨大黑洞是怎样形成的
人们已经认识到了，黑洞是超新星爆发的结果，但是对于巨大黑洞的起源，目前还没有定论。巨大黑洞不能由小黑洞聚合而成，不过，除此之外，就没有突然形成中间质量黑洞的途径了吗？有，当然有。不过，要存在这种可能的关键之处在于是否能把具有太阳质量100万倍的天体凝缩至0.01光年以下的空间。
作为一种可能性，哈佛大学的科学家提出了一种新的设想：在宇宙诞生之初，由大质量的天体产生了中间质量的黑洞。科学家们把这个过程用计算机进行了模拟，结果显示，在宇宙诞生30万年时，大质量的天体中发生了电离，大小凝缩至0.01光年以下。此时，宇宙中澄澈无比，光能够通行无阻，也就是说整个宇宙是明亮的而非如今般深暗。那时产生的黑洞质量约为太阳的10万倍到100万倍，而且基本上是在与星系无关的空间形成的。
黑洞与星系遭遇，黑洞便会落入星系的中心。如果落入星系中心的黑洞一年间会附着一个太阳质量的物质的话，一亿年后就会拥有一亿倍以上的太阳质量，它会变成一个“大胖子”，从而成为巨大的黑洞。以类星体的能量来说，如此规模的质量附着是必不可少的，但是这种模型也不能完全自圆其说。考虑到一般的宇宙模型，以这种机理形成的黑洞的数目比星系的数目要少得多。因此，在理论上，形成巨大黑洞的确切过程应当说仍未明了。
巨大黑洞的起源之谜直到今天仍包裹在重重迷雾之中。黑洞是如何越变越大的，巨大黑洞与星系的诞生和演化又具有怎样的关系，需要解释的疑问还很多。
※ 黑洞可能占宇宙能量之半
科学家发表的一篇报告中指出，黑洞这种看不见的宇宙坟场所释放的能量可能高达宇宙诞生以来所有总量总和的一半，但这一理论还需要进一步的验证。
多年来，天文学家猜测黑洞会辐射能量，但其量无法与恒星相比。然而最新的研究发现，其实黑洞所辐射的能量可与恒星相匹敌。
科学家们认为，如果以可见光的宇宙来看，似乎宇宙中大部分能量都来自恒星。但新的研究发现，隐藏在尘埃与气体背后的辐射能量也相当巨大，而这些能量有可能是来自黑洞。但因为黑洞是“隐形”的，而且它的种类也相当多，所以科学家们对黑洞所具备的能量知之甚少。超巨质量黑洞可达太阳质量的一百万、甚至十亿倍，但体积却只有太阳系大小。当气体被吸进黑洞时，会达到极高的速度并产生巨大的能量。从这些高温、高速气体所辐射出来的巨大能量，波长范围涵盖可见光至X射线，但其可见光辐射直到最近才被观测到，所以对黑洞所具有能量的测定还将是一个长期的过程。
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