揭秘宇宙黑洞谜团-探索无穷宇宙奥秘

近年来，人类对太空的探访非常火爆和频繁，“火星热”、“月球热”其势正旺。当然，人类静下来不免会想到这样一些问题：宇宙中有没有“陷阱”？人类在太空中飞来飞去，会不会误入“陷阱”？人们说的宇宙“陷阱”就是“黑洞”。早在1798年，法国数学家、天文学家拉普拉斯就提出，宇宙中存在一种“捕捉”光线的天体，这种天体能吸收包括光线在内的所有物质，看上去像一个黑漆漆的洞，故被命名为黑洞。关于黑洞的真正研究是在爱因斯坦的广义相对论提出之后。人们首先意识到，黑洞如果存在的话，那么它的质量和密度都会大得惊人。美国物理学家惠勒提出著名的黑洞“无毛发”理论，他认为黑洞应该是极其简单的，因为其组成要比恒星简单得多。对它来说，用不着压强、温度，而是像《三毛流浪记》中的“三毛”一样，只需三根毛发——质量、自转和电荷。黑洞最令人望而生畏的是它具有极强的吸引力，任何光和物质，任何信号，都会由于它的强大吸引力而被吸入洞内无法“进而复出”。若是宇宙飞船稍稍靠近黑洞，在一霎那间就会被吸入洞内，顷刻之间不仅船体碎裂，连作为船体的金属也会被分解成微小的原子，原子再分解成更微小的电子或中子。而这一系列的分解仅在几千分之一秒内完成！但是因为光也会被黑洞吸收，所以至今没有任何办法可以窥见它的真面目，人们据此把黑洞称为宇宙中的“神秘岛”，宇宙中的“陷阱”。黑洞天体的存在及其机制无疑成为了科学界的悬案之一。

危险性和神秘性并存的太空景象

寻找和观测黑洞的工作从20世纪60年代开始，至今已取得许多重要进展。1973年，美国一个天文学小组宣布发现天鹅座X1星旁边有一个黑洞；1984年，美国和加拿大科学家证实银河系的大麦哲伦星系中有一个黑洞；1996年10月，德国马克斯—普兰克研究所发现银河系中心附近的39颗恒星都在绕银河系中心的一个看不见的区域运动。分析表明，这一区域存在着质量非常巨大的看不见的天体，其质量为太阳的250万倍，它正在吞噬附近的天体，因而科学家认为这一天体极有可能是黑洞，这一观测结果强有力地支持了银河系中心存在黑洞的推论。1997年，美国密执安大学的科学家借助地面和太空望远镜以及计算机分析发现了能够表明黑洞存在的直接证据，而以往人们都是通过宇宙中的X射线源来间接估计黑洞存在的位置的，这一发现被列为1997年世界科技重大进展之一。同样在1997年，关于黑洞研究取得的另一个重大突破是在这一年的8月，张双南、崔伟和陈莞三位旅美华裔天文学家率先观察到黑洞的第二根“毛发”，即自转现象。自转是黑洞的重要性质，这一性质的发现标志着人类对黑洞的认识更进一步，而且有助于理解和验证现代物理学两大支柱（广义相对论和量子力学）的统一。1974年，英国著名天体物理学家霍金发现，当一个黑洞吞噬星际物质、气体和其他“信息”之后，会放射出一种叫做“霍金辐射”的亚原子粒子，这种黑洞吞吃物质的现象，同20世纪初创立的量子力学理论相矛盾。霍金认为，“唯一能拯救量子力学的办法是，这些被黑洞吞吃掉的物质再吐出来，进入另一个宇宙”。而张、崔、陈三位天文学家的研究成果恰好说明，那些转速极快的黑洞确实会喷射出大量接近光速运动的物质，形成这些高速喷射物质流的原因就是黑洞自身的高速自转。(www.xing528.com)

尽管目前关于黑洞的研究已有可喜的收获，但问题依然存在。比如，张、崔、陈三位科学家在观测和计算中也发现，转动很快的黑洞只是黑洞中的一部分，另外有一些黑洞转得非常慢或根本不转。这些转得很慢甚至不转的黑洞会不会才是真正的“宇宙陷阱”？因为黑洞只要在运动着，人类就总有办法用间接的渠道充分了解它的性质。如果它不动，只是在那里“守株待兔”，岂不是很可怕？另一方面，如果黑洞不转动或者转动得很慢，那么它会不会向外喷射物质流？如果有物质流，那么它喷射的原因是什么？所以，发现黑洞的自转还只能算是黑洞研究中的一次不大但很可喜的进步，离对黑洞真面目的彻底揭示还有很长的距离。

黑洞问题是天体物理中悬而未决的诸多难题之一，由于它有潜在的危险性和无法靠近的神秘性，所以尤为引人注目。