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宇宙中最快的……

2011-02-17 17:24:04許呆呆
自然雜志 2011年5期

速度是相對的。在宇宙,對于“靜止的”是沒有絕對標準的。或許,最靠近我們的事物是到處彌漫的宇宙微波背景輻射,其橫跨天空的多普勒位移——在一方向的藍移,在另一方向的紅移——揭示出相對于此微波背景,我們的太陽系以600km/s的速度前行。更確切地說,微波是非物質(zhì)的,因而人們并未感覺到它吹拂我們的頭發(fā)。

遠方的星系也以差不多的速度在運動。空間到處在膨脹:通過運動得更快的星系觀測到更多的空間離我們而去。足夠遠處,星系以快于光速有效地后退,這意味著人們不能再見到它們了,因為它們的輻射不能到達我們這里了。

在我們太陽系內(nèi),被昵稱為上帝之信使的水星是諸行星中運動得最快的,其軌道速度達到48 km/s,地球繞日的速度僅為30km/s。1976年,人造天體Helios2太陽探測器以70km/s的速度經(jīng)過太陽上空。從太陽第外圍猛撲向太陽的彗星,在掠過太陽表面時其速度也高達600km/s,但尚未達到能逃逸出太陽系的速度:少數(shù)彗星撞向太陽被其吞噬。

在銀河的外緣天文學家們觀測到一些速度高達850km/s的“超速星”。理論工作者認為這些星曾與星系中心的黑洞密切相遇,是黑洞的巨大引力將它們向外彈射、又在飛越星系的其他區(qū)域時被加速。一些宇宙彈射還產(chǎn)生磁暴,噴射出纖細的物質(zhì)噴注,其速度甚至可高于光速的99%。

自轉(zhuǎn)的中子星作為脈沖星扮演著磁魔力的角色。脈沖星能高達每秒旋轉(zhuǎn)1000圈,這意味著其表面以光速的20%在移動。距其表面足夠遠處,它拋射的磁場之移動甚至比光速還快,這并不違背物理定律,因為磁場不攜帶信息的能量。

借助于黑洞的引力,連固體也能接近于光速。在黑洞的視界,一塊石頭會無聲無息地不見了,但在不同軌道上運行的兩塊石頭卻會相撞。按照2010年日本東京大學的原田佳奈和高崎雄二兩人對此問題聯(lián)機運算的結(jié)果:黑洞的旋轉(zhuǎn)在其周圍空間攪打起一漩渦并增加了碰撞速度。其結(jié)果會在宇宙內(nèi)的某處,發(fā)現(xiàn)被一快速旋轉(zhuǎn)的黑洞緊抓住的兩塊石頭以接近于光的傳播速度相互沖近。

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