貪婪的宇宙掠奪者

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

黑洞是宇宙中最為神秘的天體,在它們活動的區(qū)域內(nèi)貪婪地吞噬一切物體,甚至連光線也無法逃逸。我們無法直接觀察到黑洞,只能通過黑洞吸入物質(zhì)時發(fā)射出的輻射間接地進(jìn)行觀察。那黑洞到底是什么天體,它是怎樣產(chǎn)生的,有什么與眾不同的性質(zhì),又對宇宙的演化起到怎樣的作用呢?

本文將嘗試對這些有趣而又令人深感困惑的問題做出解答。

如果將宇宙比做一個無邊無際的浴盆,那么黑洞就是這個超級浴盆的下水道。它那巨大無比的引力,形成了一個極強(qiáng)的旋渦,任何靠近它的物質(zhì)都會被統(tǒng)統(tǒng)吸進(jìn)去。黑洞猶如一個神秘的監(jiān)獄,它將所有的東西牢牢囚禁在里面,甚至連光線也無法逃脫。黑洞就像一個永遠(yuǎn)吃不飽的魔鬼,它不斷地吞噬物質(zhì),將它們壓碎,自己則慢慢地長大。

實際上,將宇宙比做一個浴盆是很恰當(dāng)?shù)。對于一個微小物體來講,水管是一個房間的浴盆通向其他房間浴盆的唯一通道。而黑洞則是我們的宇宙與理論上可能存在的無數(shù)其他宇宙間聯(lián)系的唯一路徑。任何物理定律在黑洞中都全部失效,質(zhì)量也非物質(zhì)化。黑洞的邊緣是個有去無回的界限,物質(zhì)在被吸入時會發(fā)射出極強(qiáng)的X射線,如同臨終前發(fā)出的絕望哀嘆。也正是這絕望哀嘆才使我們“看見”黑洞。

“黑洞”這個詞是不久前才出現(xiàn)的。美國物理學(xué)家約翰?惠勒(John Wheeler)為了形象描述這種神奇的天體,于1967年他創(chuàng)造了這個頗具神秘色彩的術(shù)語;堇瞻押诙幢茸鳌栋惤z漫游奇境記》中的壞女人,她只在臨死前露出一絲微笑!耙ξ⑿Α笔呛阈翘s成黑洞或被別一個黑洞吞沒時的唯一跡象。正是在引力微笑的指引下,我們得以在神奇的宇宙中去發(fā)現(xiàn)黑洞這個貪婪的掠奪者。黑洞為我們解答許多科學(xué)難題提供了線索,引導(dǎo)我們在沒有邊界、超越了時空概念的無數(shù)宇宙間遨游。


一個揭開黑洞面紗的雙星系統(tǒng):

此圖為第一個被人們確認(rèn)的黑洞──天鵝座X-1。這是一個雙星系統(tǒng),兩顆恒星靠引力吸力吸引相互環(huán)繞運動。主星在一次超新星爆發(fā)后坍縮而形成黑洞,其伴星是一顆藍(lán)超巨星,它在不斷膨脹的同時向太空拋射氣體。這些氣體被黑洞吸引,圍繞黑洞快速旋轉(zhuǎn)形成一個盤狀物,即吸積盤。吸積盤中氣體不斷被黑洞吸收,在這個過程中發(fā)射出X射線。從一個普通的雙星系統(tǒng)過渡到這樣一個黑暗和熾熱的體系大約花7000萬年。


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