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人掉進黑洞會怎樣? 可能變“面條”也可能活著
2019年04月12日 10:17  來源:中國新聞網  宋體
中新社記者 孫自法 攝
中新社記者 孫自法 攝

  中新網客戶端北京4月12日電(記者 上官云)北京時間4月10日晚,人類歷史上首張黑洞照片在全球多地同步發布,中科院上海天文臺副臺長袁峰介紹,目前來看,這張照片驗證了愛因斯坦的廣義相對論。這一消息引發廣泛關注。那么,黑洞有哪些有趣知識?在宇宙中,還有哪些神秘的天體?

  黑洞不是“洞”:它是天體

  首先,黑洞不是“洞”,而是一類天體。它們的年齡大得驚人,動不動就幾億歲。當年,正是由天才物理學家愛因斯坦的廣義相對論推導出了黑洞的存在。

  德國的天文學家卡爾•史瓦西在計算愛因斯坦引力場方程后,得到了一個解:如果能夠將大于某一量的物質集中于空間中某一點,“點”的周圍會存在一個“視界”,一旦進入其中,光也無法逃脫。

  天體物理學博士、科普作家孫正凡在接受中新網記者專訪時說,由于種種原因,一些天文學家們“這種神秘的天體”半信半疑,甚至拒絕相信它的存在。直到后來才通過科技手段觀測、證實了黑洞的存在。

  在紐約的一次會議上,美國物理學家約翰·阿奇巴德·惠勒闡述愛因斯坦的理論和這個發現時,使用了“black hole”一詞,就此流傳開來。

  孫正凡解釋,評價一個黑洞時,一般有三個指標,即質量、角動量、電荷,“黑洞內部的信息,現在暫時還是難以了解到的”。

  掉進黑洞,可能“無人生還”?

  在宇宙中,黑洞可謂諸多神秘天體之一,人們常常在各類文藝作品中腦洞大開。《星際穿越》中有這么一個情節:宇航員落入黑洞之后仍然生還,還從其中發現了一些東西。

  “人掉進黑洞會怎樣,得分情況。”孫正凡解釋,有些黑洞本身不太大,它的引力場像懸崖似的那么“陡”,那樣人可能在掉進去之前就被拉成像面條一樣那么細。

  可如果黑洞足夠大,引力場也比較平緩,人就像從一個斜坡滑下去那樣,會相對比較安全。孫正凡說,但即便能夠進入黑洞中還活著,也難以把信息傳遞回來,告訴黑洞之外的人。

  “物理學家可以構建模型,去猜測黑洞內部的樣子。但現在只能從數學角度去推測,具體如何還無法驗證。”孫正凡解釋,以目前的科技手段,還無法做到離黑洞太近,“類似于人們無法近距離接觸太陽一樣”。

  那些有趣的小知識

  “宇宙中的物質跟我們身邊的物質構成比較類似,都是由中子、原子、電子等組成的。”孫正凡解釋,所謂“天體物理學”,就是把我們從實驗室獲得的物理知識、定律應用到天文現象研究中去,如果條件符合,在地球上適用的一些定律,同樣可以用于研究宇宙中的物質。

  但浩瀚的宇宙中,存在許多極端情況。孫正凡說,比如有些地方的溫度接近最低零度,而我們熟悉的太陽,表面溫度六千多度,看上去“不太熱”,但它的大氣層卻有上百萬度的高溫,反而高于產生熱量的本體,這個現象至今無解。

  此外,在一些影視劇或小說中也有對宇宙蟲洞的描繪,那是一條可以連接宇宙中兩個時空不同區域的通道。孫正凡說,眼下看來,蟲洞其實只是個科幻概念。

  “還有被形容為對能量、物質等‘只吐不吃’的白洞,目前也還只是數學上的一種架構,并不是物理上的。”孫正凡認為,以現有的物理學知識看起來,蟲洞、白洞實際違反了一些基本的物理原則。

  待解的宇宙秘密

  其實,在宇宙中還有許多神秘而又吸引人的東西,比如暗物質、暗能量……在暢銷書《忙碌者的天體物理學》一書中,也記載了宇宙的誕生、不可見光等有趣的知識。

  “科普的意義是重要的,能夠獲取很多知識。”孫正凡說,按照天文物理學知識而言,也許有些人并不知道,如果木星積累了足夠多的能量在內部產生核聚變,也能發光,但實際上整個太陽系,只有太陽能做到這點。

  他說,很多時候,科學會告訴許多我們想象不到的事情,“我們為什么要做科普?為什么需要專家來解讀一些科技知識?其中之一,也是為了避免普通讀者的思維被一些物理名詞的字面意義誤導。”

  “在整個宇宙中,還有太多太多的秘密等著人類去解開。”孫正凡說。(完)

編輯:王曉東
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