第13章 黑洞(1)[第1页/共5页]

现在，我们从奥本海默的事情中获得一幅如许的图象：恒星的引力场窜改了光芒在时空中的途径，使之和如果没有恒星环境下的途径不一样。光锥是表示闪光从其顶端收回后在时空中传播的途径。光锥在恒星大要四周略微向内弯折。在日蚀时察看从悠远恒星收回的光芒，能够看到这类偏折征象。跟着恒星收缩，其大要的引力场变得更强大，而光锥向内偏折得更多。这使得光芒从恒星逃逸变得更加困难，对于远处的察看者而言，光芒变得更暗淡更红。最后，当恒星收缩到某一临界半径时，大要上的引力场变得如此之强，使得光锥向内偏折得这么短长，乃至于光芒再也逃逸不出去 。按拍照对论，没有东西能行进得比光还快。如许，如果光都逃逸不出来，其他东西更不成能：统统东西都会被引力场拉归去。如许，存在一个事件的调集或时空地区，光或任何东西都不成能从该地区逃逸而达到远处的察看者。现在我们将这地区称作黑洞，将其鸿沟称作事件视界，而它和刚好不能从黑洞逃逸的光芒的那些途径相重合。

朗道指出，恒星还存在另一种能够的终态。其极限质量约莫也为太阳质量的一倍或二倍，但是其体积乃至比白矮星还小很多。这些恒星是由中子和质子之间，而不是电子之间的不相容道理架空力支撑的。以是它们叫做中子星。它们的半径只要10英里摆布，密度为每立方英寸几亿吨。在第一次预言中子星时，没有任何体例去察看它。

但是，昌德拉塞卡认识到，不相容道理所能供应的架空力有一个极限。相对论把恒星中的粒子的最大速率差限定为光速。这意味着，当恒星变得充足麋集之时，由不相容道理引发的架空力就会比引力的感化小。昌德拉塞卡计算出，一个质量比约莫太阳质量一倍半还大的冷的恒星不能保持本身以抵当本身的引力。（这质量现在称为昌德拉塞卡极限。）苏联科学家列夫・达维多维奇・朗道差未几同时获得了近似的发明。

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。

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。