第13章 黑洞(1)[第1页/共5页]

他指出，一个质量充足大并充足致密的恒星会有如此强大的引力场，乃至连光芒都不能逃逸：任何从恒星大要收回的光，在还没达到远处前就会被恒星的引力吸引返来。米歇尔表示，能够存在大量如许的恒星，固然因为从它们那边收回的光不会达到我们这里，我们不能看到它们；但是我们仍然能够感到它们引力的吸引。这恰是我们现在称为黑洞的物体。它是名副实在的――在空间中的黑的浮泛。

1783年，剑桥的学监约翰・米歇尔在这个假定的根本上，于《伦敦皇家学会哲学学报》上颁发了一篇文章。

另一方面，质量比昌德拉塞卡极限还大的恒星在耗尽其燃料时，会呈现一个很大的题目。在某种景象下，它们会爆炸或设法抛出充足的物质，使它们的质量减小到极限之下，以制止灾害性的引力坍缩。但是很难令人信赖，不管恒星有多大，这总会产生。如何晓得它必然丧失重量呢？即便每个恒星都设法落空充足多的质量以制止坍缩，如果你把更多的质量加在白矮星或中子星上，以使之超越极限，将会产生甚么？它会坍缩到无穷密度吗？爱丁顿为此感到震惊，他回绝信赖昌德拉塞卡的成果。爱丁顿以为，一颗恒星是底子不成能坍缩成一点的。这是大多数科学家的观点：爱因斯坦本身写了一篇论文，宣布恒星的体积不会收缩为零。其他科学家，特别是他之前的教员，恒星布局的首要权威――爱丁顿的敌意使昌德拉塞卡放弃了这方面的事情，而转去研讨诸如恒星团活动等其他天文学题目。但是，他之以是获得1983年诺贝尔奖，起码部分启事在于他暮年所做的关于冷恒星的质量极限的事情。

黑洞这一术语是不久之前才呈现的。1969年美国科学家约翰・惠勒，为了形象地描述起码可回溯到200年前的一个看法时，诬捏了这个名词。当时候，共有两种光实际：一种是牛顿同意的光的微粒说；另一种是光由波构成的颠簸说。我们现在晓得，这二者在实际上都是精确的。因为量子力学的波粒二象性，光既能够为是波，也能够为是粒子。在光的颠簸说中，不清楚光对引力如何呼应。但是如果光是由粒子构成的，人们能够预感，它们正如同炮弹、火箭和行星一样受引力的影响。人们起先觉得，光粒子无穷快地活动，以是引力不成能使之迟缓下来，但是罗默关于光以有限速率行进的发明意味着，引力对之可有首要效应。

为了了解黑洞是如何构成的，我们起首需求了解恒星的生命周期。开初，大量的气体（绝大部分为氢）受本身的引力吸引，而开端向本身坍缩而构成恒星。当它收缩时，气体原子越来越频繁地以越来越大的速率相互碰撞――气体的温度上升。最后，气体变得如此之热，乃至于当氢原子碰撞时，它们不再弹开而是聚合构成氦。如同一个受控氢弹爆炸，反应中开释出来的热使得恒星发光。这附加的热又负气体的压力降低，直到它足以均衡引力的吸引，这时气体停止收缩。这有一点像气球――内部气压试图负气球收缩，橡皮的张力试图负气球收缩，它们之间存在一个均衡。从核反应收回的热和引力吸引的均衡，使恒星在很长时候内保持这类均衡。但是，恒星终究会耗尽它的氢和其他核燃料。貌似大谬，实在不然的是，恒星初始的燃料越多，它则被越快燃尽。这是因为恒星的质量越大，它就必须越热才足以抵当引力。而它越热，它的燃料就被耗得越快。我们的太阳大抵充足再燃烧50多亿年，但是质量更大的恒星能够在1亿年这么短的时候内哄尽其燃料，这个时候标准比宇宙的春秋短很多了。当恒星耗尽了燃料，它开端变冷并收缩。随后产生的环境只要比及20世纪20年代末才初次被人们了解。