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1 宇宙起源新说(上篇:二、纷纷嚷嚷侃“黑洞”)

二、纷纷嚷嚷侃“黑洞”
宇宙中真的存在有“黑洞”吗?据权威人士讲,截止目前,还没有人直接观测到过。那么,整个科学界乃至民间为什么会对“黑洞”吵得如此沸沸扬扬?实质上,按照我们已经描述出来的“黑洞”的奇异特点,利用现有的观测手段,我们是无法直接观测到的。银河系中心有一片阴影,科学家一直认为,我们看到的阴影其实就是一个超大质量的“黑洞”留下的。其实,这种看似“黑洞”的观测资料是非常之多的,用电脑绘制出来的理论上的“黑洞”图片更是五花八门,在这里我们可以随便引出几种说法,好让大家共同“感染”一下我们人类的智者对“黑洞”的多面解读。
——“黑洞其实也是个星球,只不过它的密度极大,靠近它的物体都被它的引力所约束(就好像人在地球上没有飞走一样)。对于地球来说,以第二宇宙速度来飞行就可以逃离地球,但是对于黑洞来说,它的第二宇宙速度之大,竟然超越了光速,光速已经是极限速度了。所以连光都跑不出来,于是射进去的光没有反射回来,我们的眼睛就看不到任何东西,只是黑色一片”(引用语)。
——“与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有‘隐身术’,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间。我们都知道,光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。”(引用语)
——黑洞是“广义相对论预言的一种特别致密的暗天体。大质量恒星在其演化末期发生塌缩,其物质特别致密,它有一个称为‘视界’的封闭边界,黑洞中隐匿着巨大的引力场,因引力场特别强以至于包括光子(即组成光的微粒,速度C=3.0×108m/s)在内的任何物质只能进去而无法逃脱。形成黑洞的星核质量下限约3倍太阳质量,当然,这是最后的星核质量,而不是恒星在主序时期的质量。除了这种恒星级黑洞,也有其他来源的黑洞——所谓微型黑洞可能形成于宇宙早期,而所谓超大质量黑洞可能存在于星系中央。”(引用语)
——“黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见,这就是这种物体被称为‘黑洞’的缘故。我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说,但黑洞还是有它的边界,即‘事件视界(视界)’。据猜测,黑洞是死亡恒星的演化物,是在特殊的大质量超巨星坍缩时产生的。另外,黑洞必须是一颗质量大于钱德拉塞卡极限的恒星演化到末期而形成的,质量小于钱德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的。”(引用语)
——“黑洞可能是宇宙中最神秘的地方,自从黑洞理论提出以来,爱因斯坦和霍金都肯定了黑洞的存在,绝大多数科学家都致力于寻找黑洞确切存在的证据来完善黑洞理论,美国航空航天局甚至要给附近的黑洞做‘人口普查’。但是,有一批美国科学家目前却提出全新的看法,认为所谓的黑洞根本是子虚乌有。”(引用语)
——“黑洞自身确实不会发光,但它可以吞噬光。这是我们希望可以看到的结果:黑洞周围气体发出的光被吞噬,这样一来,在炽热的发光气体的背景下,黑洞就成了一个阴影或轮廓。看到这片阴影绝非易事。它没有轮廓鲜明的边缘,因为我们依旧会在黑洞前面看到光和气体释放的其他放射物。另外,阴影范围十分小。”(引用语)
——“按照爱因斯坦相对论的解释,一个质量相当于450万个太阳的超大质量黑洞的直径应该为2700万公里,即便其引力会让附近光线弯曲,看上去是真正大小的两倍,但这个黑洞看上去仍旧非常小。从地球上看去,这可能覆盖大约50微角秒(micro-arcsecond)的角度——这好比一个出现在月球上的足球,或是整条手臂上的一个细菌。”(引用语)
——“按组成来划分,黑洞可以分为两大类。一是暗能量黑洞,二是物理黑洞。暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成,它内部没有巨大的质量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋转,其内部产生巨大的负压以吞噬物体,从而形成黑洞,详情请看‘宇宙黑洞论’。暗能量黑洞是星系形成的基础,也是星团、星系团形成的基础。物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,具有巨大的质量。当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时,我们称之为奇点黑洞。暗能量黑洞的体积很大,可以有太阳系那般大。它比起暗能量黑洞来说体积非常小,它甚至可以缩小到一个奇点。”(引用语)
——“1972年,美国普林斯顿大学青年研究生贝肯斯坦提出黑洞‘无毛定理’:星体坍缩成黑洞后,只剩下质量,角动量,电荷三个基本守恒量继续起作用。其他一切因素(‘毛发’)都在进入黑洞后消失了。这一定理后来由霍金等四人严格证明。由此,根据黑洞本身的物理特性,可以将黑洞分为以下四类:(1)不旋转不带电荷的黑洞。它的时空结构于1916年由施瓦西求出称施瓦西黑洞。(2)不旋转带电黑洞,称R-N黑洞。时空结构于1916-1918年由Reissner(赖斯纳)和Nordstrom(纳自敦)求出。(3)旋转不带电黑洞,称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。(4)一般黑洞,称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。”(引用语)
……………………
由此可见,好奇是我们人类共有的天性,善知也是我们人类共具的优点,我们人类的文明之所以能发展到今天的高度,与我们人类特别好奇、特别善知的天性和优点是密不可分的。就像我们大家都非常关注的“黑洞”一样,无论是谁,只要扫到点影子,都会像自己已经知道的非常清楚似的,侃起来没个完,没个了。
“黑洞”作为宇宙中最奇异的天体,被爱因斯坦预言出来以后,随着时间的推移,整个科坛几乎都因它而振奋了起来。然而,待我们最终冷静下来以后,我们应该意识到,“黑洞”绝不可能是像我们想象和描述的那样,是宇宙的“魔王”,否则,我们面对的这个宇宙绝不会如此宁静和祥和。不过,利用我们现在已经基本固定的“真空空间 + 星系物质 + 离散能态”的宇宙观,的确对“黑洞”难以做出“是什么”的判断。因为它既不纯粹属于我们理解的“真空态”的范畴,也不纯粹属于我们理解的“物质态”的范畴,至于自由离散的“能量态”,那就更靠不上了。“黑洞”对外表现出极强的引力,对于这一点,应该是毋庸置疑的。由此我们判断“黑洞”的“质量密度”会超越我们想象的高,似乎也是不应该有争议的。现在的物理学观点认为,只有实实在在的物质(体)才会产生引力,物质量越多,密度越高,产生的引力场对应越强。而实际上,我们的这种物理学观点早就被我们所熟悉的台风、龙卷风提出了挑战——不是吗?台风中心——“风眼”里的物质(气体分子)度表现为非常稀薄,而就是这种“物质度非常稀薄的空间域”,沿地球的水平方向成为了水汽漩涡的引力源,维系和固定着水汽的漩涡形态。如果引力真的也可以从“物质度非常稀薄的空间域”里产生,这种挑战就非常吓人了,它意味着我们辛辛苦苦建立起来的这一套完整的物理学理论将受到颠覆,甚至还要迫使我们不得不改变一下我们已经基本确定的宇宙观——也就是说,我们理解的宇宙的“真空空间”很可能不是“真空态”,而是目前我们还不认识的自然压根就存在着的一种“基元体”的离散态。而这种“基元体”有可能和我们上节设想的基本粒子的“参旋体”相对应,甚至在这种“基元体”身上,我们还可以找到“电荷”和“电场”的影子,揭开“电”与“磁”的全部奥秘。
物质体可以产生引力场,“物质度非常稀薄的空间域”也可以产生引力场——假若真是这样的话,那么,物质体与物质体之间或物质体与“物质度非常稀薄的空间域”之间的这种万有引力作用究竟是怎么回事?我们仅用一个“引力场”来涵盖它是不是有点太过简单和模糊?
其实,利用我们现在坚持的物理学观点来判断“黑洞”是什么都是盲目的,因为“黑洞”的奇异之处正是利用我们现在坚持的物理学观点所决定的意识难以想象或者说回答不了的。“黑洞”的引力极强,或许根本就不是像我们想象的那样是物质的密度极高,或者说是超越我们想象的高,由台风的“风眼”——“物质度非常稀薄的空间域”启示,我们也可以认为是物质的密度“极空”,这种认为肯定会是我们现在坚持的物理学观点所不能接受的,然却不一定没有意义。我们人类的探索实践告诉我们,我们每解释清楚一种自然的“异象”,我们认识自然的观念都会新上一层——我们大家谁都不会忘记,在我们还不认识“空气”之前,连风云雷电都欺负我们人类无知,迫使我们不得不惶惶然,恭恭敬敬地敬其为神。也就是说,当我们认为“空气”里什么都没有是“真空态”时,风、云、雷、电对我们人类来说,也都表现为“异象”——奇异的现象,我们想不明白,为了体面,又不能说不明白,所以才会有最悲哀的“假神而通”。“黑洞”是出现在太空中的“异象”,而我们现在又坚持认为太空是“真空态”,可谓是“旧病复发”或者说是“重蹈覆辙”,如果我们再次设想太空也不是“真空态”,会有希望弄清“黑洞”是什么吗?我们为什么不去尝试一下?
更可笑的是,我们也认为“黑洞”有可能是太空中普遍存在的一种有些个别的“星球”,它只是和我们已经熟悉的各种星球有些不一样而已,可我们连我们脚下踩着的地球的内部形态或结构都没有最后弄清楚,去回答“黑洞”是什么能说不盲目吗?对于地球,其实我们仅只是知其“表”,其“里”是什么样,我们现在所做出的任何一种判断都只能说是一种猜想。我们人类的智慧是善于将所有的自然现象并合在一起,去有机地、系统地分析它们之间的内在联系,从而来揭示出它们共同遵从着的统一规律和法则,而作为科学结论“暂时”固定下来。当新发现的自然现象现异时,我们又知道去修正或者从根本上去取代我们“暂时”固定下来的科学结论,而使我们的认识一步一步接近到自然的本质。
我们人类其实也是经常被自然嘲弄的,我们认识自然的方向哪怕是出现一丝偏差,都会导致我们距离自然本质的距离越来越远,甚至落入自然为我们设置好的陷阱。诚然,科学秩序需要权威来维系,然若权威错了,世人跟着都得错。所以,权威者需要辩证地看自己,大家更需要辩证地看权威,在认识自然面前,人人平等。但这种人人平等的(认识自然的)权力不是凭白赋予给的,是以我们大家中的每一位自己了解和认识自然的广度和深度做资本的。人云我云是盲目崇拜,人云我辨,见同而云是支持,见异而云是争鸣——在认识自然面前,我们真正需要的是这种“人人平等”的权力。
我们似乎是扯远了一点,其实也未然,“黑洞”现异,我们的观念不能守旧,守旧常常会把简单的事情复杂化。本着“黑洞”对外产生的“引力极强”,我们就一味认为“黑洞”的物质密度超高,虽然这种观点会让大家容易接受,但却是一种不负责任的态度,也或许这时候我们更需要的是更新观念。
河外星系不管是相距我们多么远,利用先进的科技观测手段都是可以将它们从视觉上拉近,并且我们还是可以凭借这种先进的科技观测手段一览其全貌。漩涡态作为稳定的物质存在形态既然在宇宙中分布的是那样普遍,我们将星体——星球的内部形态想象为物质饱和度达或近百的“椭球漩涡态”也不是没有一点可能的。我们已经知道,在漩涡态星系的中心,相对于星系本身来说,总占据着质量最大的星体——星球,也正是它的引力场,奠定着星系的大小,维系着整个星系形态的稳定。漩涡态星系的“参旋体”可以是比它本身小许多的“小星系”,也可以是单个星球,也可以是形状不规则的内部呈分子结构的小天体——星球爆炸后的散碎体,也可以是离散态的分子云团,也可以是分子气体,总之,它们不管是什么形态的物质,它们之间都遵从着万有引力定律,在由星系中心质量最大的那颗星体所奠定的引力场中做着稳态运动。星系中心质量最大的那颗星体所奠定的引力场应该是个正球形的立体空间,星系的自转轴一旦确定下来以后,对应着其引力场中的每一个位置,都存在着一条闭合的等势能线,只要“参旋体”的动能与其吻合,都会沿着其等势能线做稳态运动。如果其引力场的位置按照星系已经确定的自转方向基本上被物质填满,整个星系不就是一颗我们非常熟悉的椭球形的星球了吗?由此我们可以想象,在地球的中心,是不是就存在着几何尺度与地球的引力场相应的一个“小黑洞”,维系着地球所有的参旋物质的稳定。而我们现在看到的地球,就是这个“小黑洞”——“地核”的引力持续作用和参旋物质受“太空摩擦”作用动能缓慢减小向地球中心一点一点收缩的结果——所以,我们地球上的地震才发生的如此频繁和接连不断。
如果我们的这种设想是成立的,我们就可以初步判断出“黑洞”是什么,但宇宙中有这么多大大小小的星球,“黑洞”从哪里来?又是怎样形成的?这依然是一个难以回答清楚的问题。但有一点可以使我们一百个放心,既“黑洞”并非是宇宙的“魔王”,而是极其普通的因参旋物质严重不足赤露在外的“星核”。这种现象多发生在大星系的中心。在大星系内部的小星系里,也有可能会出现“星核”因参旋物质不足,被赤露出来的可能。这样的话,我们在宇宙空间里发现“黑洞”,就会变得像发现一颗普通的星球一样简单,但不省事——我们如果顺着星系自转轴的方向看过去的话,“光”好像从不接待我们,而我们只有沿着星系自转轴的方向,才能从真正意义上“发现”“黑洞”——无光区——这或许正是我们认为连“光”也逃不脱“黑洞”的强力吸引的缘故。
至此,我们就可以将宇宙中普遍存在着的分子云团、一般星球与“黑洞”放在一起,对它们做出一个完整系统的设想:既分子云团是没有“星核”靠分子引力结合和稳定在一起的物质稳定态;一般的星球是具有“星核”且其引力场空间基本被参旋物质体完全填充满,靠“星核”的引力场维系和基本固定起来的物质稳定态;而“黑洞”则是只有“星核”,其引力场空间的参旋物质体严重残缺的“残疾星球”。我们还可以换句话来表述:既如果我们把我们最常见最熟识的一般星球视为“健全”的星球的话,那么,分子云团残缺的是“星核”,而“黑洞”残缺的是其引力场空间应该填满而没有填上的参旋物质体。
——当然了,我们这样来设想“黑洞”,仅仅等于是刚提出了问题。既然台风的“风眼”——“物质度非常稀薄的空间域”也有可能是产生引力场的源头,那么,太空呢?莫非我们将太空理解成“真空态”真的是大错而特错!?下面,我们再来看看由哈勃定理所表述的宇宙的“膨胀”现象又在向我们宣示着什么……

上一篇: 宇宙起源新说(上篇:一、从太阳系说起)
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作者:老圃 2011/2/23 9:27:40 | [已有2人回复]回复楼主 举报 TOP

2 回复:宇宙起源新说(上篇:二、纷纷嚷嚷侃“黑洞”)

自然是有序的,将“黑洞”和“星核”或星系之“核”这样联系起来或许是对的。再说了,“黑洞”也不敢那样“玄乎”,否则,整个宇宙不会如此宁静。

作者:115.60.62.* 2011/2/24 16:28:01 举报 TOP

3 回复:宇宙起源新说(上篇:二、纷纷嚷嚷侃“黑洞”)

为什么龙卷风呈柱状,星球呈球状,星系呈圆盘状?

作者:114.243.234.* 2011/3/4 21:23:01 举报 TOP

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