第13章 黑洞(1)[第3页/共5页]

实际上，它们好久今后才被探测到。

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。

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。

但是我们信赖，在宇宙中存在大很多的天体，比方星系的中间地区，它们遭遭到引力坍缩而产生黑洞；一名在如许的物体上面的航天员在黑洞构成之前不会被扯开。究竟上，当他达光临界半径时，不会有任何非常的感受，乃至在通过永不回返的那一点时，都没重视到它。但是，跟着这地区持续坍缩，只要在几个钟头以内，感化到他头上和脚上的引力之差会变得如此之大，乃至于再将其扯破。