宇宙黑洞解密

關于黑洞，老早就有人提出了。1798年，法國科學家拉普拉斯就根據牛頓的力學理論推測：“一個像地球、直徑為太陽250倍的發光恒星，在其引力的作用下，將不允許它的任何光線到達我們這里。”

我們先從宇宙飛船說起。宇宙飛船要飛出地球進入行星際空間，至少得有11.2千米/秒的速度才能擺脫地球引力。11.2千米，秒的速度，就是一個物體從地球引力場中逃出去必須具備的最低速度，人們管它叫地球的逃逸速度。太陽的引力比地球的強多了，太陽的逃逸速度理所當然比地球的大得多，得618千米，秒。如果一個天體的逃逸速度達到或者超過了光速，那么連光也沒本事逃得出去。這樣的天體就是黑洞，就是拉普拉斯說的那個天體。

曾經有人問了這樣一個問題：如果用一盞威力巨大的探照燈往黑洞里照，能不能看到底？估計不行。射向黑洞的光不管有多強，都會被黑洞全部吃掉，不會有一點反射，洞里依然是黑的。

如今，科學家對黑洞的認識也更加深入了。現在的說法是，黑洞是愛因斯坦在20世紀初期創立的引力理論——廣義相對論——所預言的一種特殊天體。看不見的黑洞和看得見的宇宙之間有個界限，人們叫它視界。天文學家猜測。正在收縮的恒星還會繼續收縮，直至收縮到無限小和無限密的點為止。那個點叫奇點。

黑洞可說是一個與世隔絕的世界，被黑洞吸進去的物質會以光速墜向黑洞中心，這時除了質量、角動量和電荷會被吸收成黑洞的整體屬性外，其他的像半徑、密度、溫度、化學成分、磁場等等全被黑洞吞沒了。天文學上管這個性質叫“無毛地理”。

如果物體的密度固定不變，把越來越多的東西堆積在一起，這堆物質的引力會隨著質量的增大而越來越強，到頭來，它的引力總會強到連光線都逃逸不出去的程度。

還有一種情況，是美國物理學家奧本海默和斯奈德首先想到的：如果恒星的質量不變，并讓它們不斷收縮，那么恒星的密度會越來越大，這樣它的引力場也會越來越強。所以只要一直收縮，它遲早會變成一個連光都逃不出去的黑洞。他們根據愛因斯坦的廣義相對論，分析了恒星在自身的引力作用下坍縮的過程，于1939年提出了比較準確的黑洞理論。

科學家認為，宇宙中有三種黑洞：恒星級黑洞、星系級黑洞和原生黑洞。

有些恒星真的很大，比太陽要大幾十倍。它們的一生輝煌而短暫，只能活幾千萬年。當這樣的一顆恒星消亡。也就是超新星爆發之后，它龐大的身軀在引力的作用下收縮，宇宙中沒有任何力量能阻止這個龐然大物垂死掙扎的壓力。恒星越變越小，引力卻越來越大。最終恒星收縮到很微小的時候。它的引力使任何東西都無法逃逸，這時它就成黑洞了。

在星系的中心部分，恒星非常密集，星體之間容易發生大規模的碰撞和合并，結果形成一些質量極其巨大的天體。這種超大質量的天體坍縮后，可以成為質量超過太陽1億倍的黑洞。

黑洞是宇宙中最自私的，因為它只進不出，可是現在卻發現，黑洞也會釋放一些物質。

根據大爆炸宇宙學的理論，造成宇宙膨脹的那次大爆炸具有異常巨大的力量，它把一些物質擠壓得極其緊密，這樣就形成原生黑洞。原生黑洞都很小，通常只有一個基本粒子那么大，可是質量卻跟一顆小行星差不多。

1976年，霍金提出黑洞說法的新理論，認為真空并不是一無所有，而是存在數量相等的正、反粒子對，它們之和雖然為零，但它們的存在和起伏會影響物理過程。物質和反物質在經過黑洞附近時，可能一個掉入黑洞，同時將另一個排除出黑洞，這意味著黑洞能產生和發射一些粒子。

在這個過程中，黑洞也因慢慢地輻射能量而逐漸蒸發掉。蒸發的速度隨著黑洞變小而加快，最后爆炸。