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《华夏地理》的博客

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《华夏地理》杂志于2001年2月创刊,是国内第一本高品位、深度展现多元文化的旅游地理类杂志。《华夏地理》杂志于2001年2月创刊,是国内第一本高品位、深度展现多元文化的旅游地理类杂志。作为国内唯一美国《国家地理》杂志授权的高档地理期刊,与全球国际版本使用统一版式,同步刊出。 2007年7月,《华夏地理》与美国《国家地理》正式版权合作,延续美国《国家地理》128年来探索世界、关爱地球的理念,以震撼的摄影图片和独到的深入报道,为中国的社会中间阶层每月带来反映世界变迁的精彩内容。

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吞星创世  

2014-03-21 14:44:05|  分类: 杂志内容 |  标签: |举报 |字号 订阅

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撰文:迈克尔·芬克尔 Michael Finkel
插画:马克·A. 加利克 Mark A. Garlick
翻译:王晓波
吞星创世 - 华夏地理 - 华夏地理的博客
被加热到极高温的气体围绕着人马座A星旋转,而这一天体是我们所在星系的中央黑洞。
吞星创世 - 华夏地理 - 华夏地理的博客
 隐藏的巨穴
从一架业余天文望远镜看去,银河的中心尘埃弥漫, 以对角线方向扫过天空,遮掩着星辰孕育的暖房。帘幕之后还隐匿着我们星系中央的巨型黑洞。
ST?PHANE GUISARD, EUROPEAN
SOUTHERN OBSERVATORY
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 引力扭曲
1689”的庞大星系团看去,可以看到来自更遥远星系的光线是模糊的, 这是因为星光受到阿贝尔强大引力的影响。黑洞的引力还要大得多, 令光线根本无法逃出。
NASA/European Space Agency/
Hubble Heritage Team


  爱因斯坦曾认为黑洞——坍缩的恒星,密度大得连光线都逃不出它的奴役——是一种太过荒谬的概念,不会真实存在。爱因斯坦错了。
  太阳,我们的恒星,在它的灭亡之日将平静死去。就恒星而言,太阳的质量只算中等,再过50亿年左右,待它将所有氢燃料烧完,它的外层物质会脱落漂离,而内核最终将缩成一颗白矮星,成为体积与地球相仿的一块宇宙灰烬。
  对一颗质量十倍于太阳的恒星来说,死亡时的场面要激烈得多。超新星爆炸会把它的外层物质炸飞,并使它在几个星期的时间里成为全宇宙最明亮的天体之一。同时,恒星内核被自身重力挤压而成为一颗中子星,如同一个直径约20公里的转动的轴承。中子星上,一块方糖大小的物质就相当于地球上10亿吨的重量;它的引力是如此之强,以至于你向它扔一块棉花糖,都能产生犹如一颗原子弹爆炸的冲击。
  但这还不算什么——如果是跟一颗质量约为太阳20倍的恒星的濒死挣扎来比。就算你每毫秒引爆一颗广岛级别的原子弹,一直炸到这个宇宙湮灭的那一天,所产生的能量仍然不及一颗巨恒星坍缩前的短暂时刻。恒星的内核会向内猛收,温度冲上550亿摄氏度,重力捻碎一切,势不可挡。大如须弥山的铁块,几乎瞬间就被压成一粒沙。原子破碎了,变成电子、质子和中子;这些微小的碎片又被挤成灰,化为夸克、轻子和胶子。如此以往,越来越小,越来越密,直到……
  直到天晓得发生了什么。在试图解释这个重大宇宙现象时,统领宇宙运作的两大理论——广义相对论和量子力学——都夹缠不清,就像尾旋疾坠的飞机上指针狂转的仪表。
  恒星变成了一个黑洞。
  黑洞之所以是宇宙中最昏暗的深渊,是因为逃离其引力所需的速度太高。为了克服地球引力的牵绊,你需要加速到大约每秒11公里。这已经很快了,比子弹还要快六七倍,但自1959年以来,人类打造的火箭已一再实现这速度。宇宙中的速度极限是每秒29万9792公里,也就是光速,但就连光速也不足以打败黑洞的引力。因此,无论黑洞里有什么,哪怕是一束光,也休想逃得出来。而且由于极端重力的某些奇特效应,黑洞外面的人也不可能向里面瞧。黑洞是脱离宇宙集体的流放者。黑洞内外之间的那条分界线被称为“黑洞表面”。任何通过这一表面的东西——恒星、行星、人——都永远地失去踪迹。
  爱因斯坦,物理学历史上最具想象力的智者之一,生前从不相信黑洞。他笔下的公式可以容纳黑洞的存在,但他觉得大自然不会容许这样的事物。在他看来最不合理的地方在于,重力竟能压倒看似更强大的作用力——电磁力、核力——还使得一颗庞大恒星的内核从宇宙中基本消失,就像玩了一出星际魔术。
  对黑洞假说持否定立场的远不止爱因斯坦一人。在20世纪上半叶,大多数物理学家都不相信,一个物体的密度能大到牵住光线的地步。当时谁赞同这种奇谈怪论,无异于葬送自己的学术前途。
  然而,科学家们对黑洞可能性的兴趣早在18世纪就有了。英国哲学家约翰·米歇尔在1783年呈给伦敦皇家学会的一份报告中提到了这个想法。法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯在1796年出版的一本书中预言了它们的存在。当时没有人把这种密度超大的怪物称作黑洞,而是以“冻星”、“暗星”、“坍缩星”称之,还有叫它们“施瓦茨席尔德奇点”的(得名于解决了许多有关理论问题的德国天文学家)。黑洞之名首见于1967年美国物理学家约翰·惠勒在哥伦比亚大学的一次谈话。
  (欲知完整故事,请阅读《华夏地理》2014年3月号)
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