第54章 黑洞无毛定理

精灵曰:“质量测定。这又是一种,什么样的因果报应?地球上,又是什么样的情景?中科院国家天文台研究员刘继峰领导的国际团队在世界上,首次成功测量到X射线极亮天体的黑洞质量,在该领域获得重大突破,将增进人们对黑洞及其周围极端物理过程的认识。该研究成果2013年11月28日发表在,国际权威杂志《自然》上。20世纪90年代以来,天文学家陆续在遥远星系中,发现了一批X射线光度极高的天体,它们可能是人们一直寻找的中等质量黑洞,也可能是具有特殊辐射机制的几个或几十个,太阳质量的恒星级黑洞。国际天文和天体物理界,对此一直难以定论。由于这类天体距离我们十分遥远,通常为几千万光年,同时X射线照射黑洞吸积盘,而产生的光污染也非常强,因此测量极其困难。刘继峰团队,选取有特色的天体目标,成功申请到位于美国夏威夷的8米大型双子望远镜,以及10米凯克望远镜,各20小时的观测时间,在3个月的时间跨度上,对漩涡星系中X射线极亮源M101ULX-1进行了研究,并确认其中心天体,为一个质量与恒星可比拟的黑洞。这个黑洞加伴星形成的黑洞双星系统,位于2200万光年之外,是人类迄今发现的距离地球,最遥远的黑洞双星。”

月净星,对于这件事情,更加的好奇。

佛道:“不存在。这又是怎么回事?黑洞这一定义,在经过漫长的时间推测后,已经慢慢被人们所接受。然而,在地球上又有什么样的情况?在2014年1月24日,英国著名物理学家史蒂芬·霍金教授,再次以其与黑洞有关的理论,震惊物理学界。他在日前发表的一篇论文中承认,黑洞其实是不存在的,这又是为什么呢?”

所有的鲜花,变化出了,这些文字,以及种种的画面。

不过“灰洞”的确存在。

在其这篇名为《Information Preservation and Weather Forecasting For Black Holes》的论文中,霍金指出,由于找不到黑洞的边界,因此黑洞是不存在的。

黑洞的边界,又称“视界”。

经典黑洞理论认为,黑洞外的物质和辐射,可以通过视界,进入黑洞内部,而黑洞内的任何物质和辐射,均不能穿出视界。

霍金的最新“灰洞”理论认为,物质和能量,在被黑洞困住一段时间以后,又会被重新释放到宇宙中。

他在论文中承认,自己最初有关视界的认识,是有缺陷的,光线其实是可以穿越视界的。

当光线逃离黑洞核心时,它的运动,就像人在跑步机上奔跑一样,慢慢地通过,向外辐射而收缩。

精灵曰:“捕捉星云。地球上又是如何去了解的?”

天上的星光组花,变成了无穷无尽的极光。

姬光画面,开始展现出来,如同天上的北极光。

画面,非常的逼真和仔细。

2011年12月,一个国际研究小组利用欧洲南方天文台的“甚大望远镜”,发现一个星云,正在靠近位于银河系中央的黑洞,并将被其吞噬。

这是天文学家首次观测到,黑洞“捕捉”星云的过程。

观测显示,这个星云的质量,约是地球的3倍,它的位置,来逐渐靠近“人马座A星”黑洞。

这个黑洞的质量,约是太阳的400万倍,是距离我们,最近的大型黑洞。

研究人员,分析认为,到2013年,这个星云将离黑洞非常近,有可能被黑洞逐渐吞噬。

另外,黑洞并不是,实实在在的星球,而是一个几乎,空空如也的天区。

黑洞又是宇宙中,物质密度最高的地方,地球如果变成黑洞,只有一颗黄豆那么大。

原来,黑洞中的物质,不是平均分布在这个天区的,而是集中在天区的中心。

这个中心,具有极强的引力,任何物体,只能在这个中心外围游弋。

一旦不慎越过边界,就会被强大的引力拽向中心,最终化为粉末,落到黑洞中心。

因此,黑洞是一个,名副其实的太空魔王。

黑洞内部,只有三个物理量,有意义:质量、电荷、角动量。

“所以在那些,黑洞的附近星系,有那么多不同的人类。或许那些老鼠进化出来的人类,因为距离黑洞比较近,所以掌握了,黑洞穿越时空的科技。但是黑洞穿越时空的科技,到底是如何……网情华星的那些人类,又是怎么回事?他们好像,并非老鼠进化出来的人类。而是一种,非常奇怪的生命体。”很多宇宙的纵深星界,人类众生,好奇地看着,宇宙的星空,仔细的说道。

月净星,仔细地观看宇宙所有的黑洞,美丽的天眼通,可以明确地了解,所有的黑洞……

“通过天眼通,我们终于了解到了,黑洞的所有奥秘。原来那些鼠类人,是通过这种方法穿越的,原来是这么的简单。他们是利用如此简单的方法,进行穿越,这也是,他们的一种福报。这就是,黑洞的一些,基本因果反应……”很多谱华差夏星界,各位众生,无比高兴的说道……

佛道:“黑洞无毛。这又是怎么回事?这又是一种,什么样的因果报应?”

北极光的画面,全部的浮现出来。

让所有的人,看的非常的清晰。

1973年霍金、卡特尔(B. Carter)等人,严格证明了“黑洞无毛定理”:“无论什么样的黑洞,其最终性质,仅由几个物理量(质量、角动量、电荷)惟一确定”。

即当黑洞形成之后,只剩下这三个不能变为电磁辐射的守恒量,其他一切信息(“毛发”)都丧失了,黑洞几乎没有,形成它的物质所具有的任何复杂性质,对前身物质的形状或成分都没有记忆。

于是“黑洞”的术语发明家惠勒戏称,这特性为“黑洞无毛”。

对于物理学家来说,一个黑洞或一块方糖,都是极为复杂的物体,这又是为什么呢?

因为对它们的完整描述,即包括它们的原子和原子核结构,在内的描述,需要有亿万个参量。

与此相比,一个研究黑洞外部的物理学家,就没有这样的问题。

黑洞是一种,极其简单的物体,如果知道了,它的质量、角动量和电荷,也就知道了,有关它的一切。

黑洞几乎,不保持形成它的物质所具有的任何复杂性质。

它对前身物质的形状或成分都没有记忆,它保持的只是质量、角动量、电荷。

消繁归简或许是,黑洞最基本的特征。

有关黑洞的大多数,术语的发明家约克·惠勒,在60年前把这种特征,称为“黑洞无毛”。

精灵华,将宇宙所有的黑洞,全部投影出来。曰:“宇宙黑洞。这又是一种,什么样的因果报应?在地球上……他们是如何的了解,美国天文学家发现了,一个源自127亿年前的黑洞,不过这个黑洞距离地球,非常遥远,它是在宇宙大爆炸之后的1亿年,形成的。最后你们大家,又发现到了,什么样的道理?”

天上浮现的这些,所有的画面,是那么的清晰美妙。

但是……

令所有科学家迷惑的是,是什么力量,让这个宇宙黑洞在这么“短”的时间内,就形成了这么大质量的黑洞的?

这个宇宙黑洞,是目前全世界发现的最古老的,已经有天文科学家把它命名为了Q0906+6930,它的质量几乎达到了,整个银河系下的恒星质量之和,而它的容量,几乎可以装下1000个太阳系。

这个黑洞,仅仅比宇宙晚形成那么几亿年“而已”,像它这样大容量的黑洞,又这么的古老,真的非常罕见。

宇宙黑洞,只是一个模糊的概念,它既看不到也摸不到,只能通过X射线和伽马射线来确定,它的存在和测量它的体积和质量。

但是……

对于这个宇宙黑洞的数据,都是估量值,现在已经,有一些天文专家准备利用它,周围的天体的X射线和伽玛射线,来精确测量,它的精确数据。

也许有人会想:假如我用一只超级巨大的探照灯,对准黑洞照过去,像照妖镜照住“妖怪”那样,黑洞不就“现原形”了吗?

错了!射向黑洞的光,无论有多强,都会被黑洞全部“吞噬”,不会有一点反射。

这个“无底洞”,照样还是,那么“黑”。

把这种奇特的天体,称为“黑洞”,真是太妙了。

黑洞并不是科学家,在一夜之间突然想到的。

早在1798年,法国科学家拉普拉斯就根据,牛顿建立的力学理论推测:“一个直径像地球、密度为太阳250倍的发光恒星,在其引力作用下,将不允许它的任何光线,到达我们这里。”

月净星,开始逐渐的了解,黑洞的一切秘密……

终于,她也完全的觉悟到了,黑洞的所有因果反应,原来所有的一切,真的如此的简单。

佛道:“类似天体。这又是一种,什么样的因果报应?白洞是广义相对论所预言的一种,与黑洞相反的特殊天体。和黑洞类似,白洞也有一个封闭的边界,聚集在白洞内部的物质,只能经边界向外运动,而不能反向运动,就是说白洞只向外部,输出物质和能量。白洞是一个强引力源,能把它周围的物质吸积到,边界上形成物质层。但白洞还是一种理论模型,尚未被观测所证实。那么你们,对于这些黑洞和白洞,又有多少的觉悟?”

天上,出现了……

无穷无尽的北极光,浮现了,无限无尽的画面。

说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。

由于黑洞中的光,无法逃逸,所以我们无法,直接观测到黑洞。

然而,可以通过测量它,对周围天体的作用和影响,来间接观测或推测到,它的存在。

“黑洞”这个名字,总是令人遐想联翩。

那么,究竟什么是“黑洞”呢?

这个名字的第一个字“黑”,表明它不会向外界发射或反射任何光线,也不会发射或反射其他形式的电磁波——无论是波长最长的无线电波,还是波长最短的γ射线。

因此人们,无法看见它,它绝对是“黑”的。

第二个字“洞”,说的是任何东西,只要一进入它的边界,就休想再溜出去了,它活像一个,真正的“无底洞”。

这话,是什么意思呢?

我们不妨,先从宇宙飞船说起。

宇宙飞船,要摆脱地球的引力进入行星际空间,速度至少,要达到11.2千米/秒,否则它就永远,逃不出地球引力的控制。

这11.2千米/秒的速度,就是任何物体,从地球引力场中“逃逸”出去,所需的最低速度,称为地球的“逃逸速度”。

太阳的引力,比地球引力强大得多,因此太阳的逃逸速度,也要比地球的大得多,为618千米/秒。

再进一步,要是一个天体的逃逸速度,达到了光速,那么就连光线也不可能,从它那里,逃逸出去了。

这样的天体,就是黑洞,拉普拉斯所说的那个恒星,便是生动的一例。

光是宇宙间,跑得最快的东西,既然连光都逃不出黑洞,那么其他一切东西,也就休想逃出去了。

随着科学的发展,人们对黑洞的认识,也越来越深入。

如今,关于黑洞的更准确的说法是:“黑洞是广义相对论预言的一种,特殊天体。它的基本特征,是有一个封闭的边界,称为黑洞的‘视界’;外界的物质和辐射可以进入视界,视界内的东西,却不能逃逸到外面去。”

正因为黑洞,如此“只进不出、贪得无厌”,所以才有了,一个不雅的外号:“太空中,最自私的怪物”。

不过,事情也不是,那么简单。

出乎人们意料,黑洞这个“怪物”,有时候竟然,还十分“慷慨”。

这又是,怎么一回事呢?

原来,在20世纪70年代,英国科学家霍金等人,以量子力学为基础,对黑洞作了,更缜密的考察,结果发现黑洞,会像“蒸发”那样稳定地往外,发射粒子。

考虑到这种“蒸发”,黑洞就不再是,绝对“黑”的了。

霍金还证明,每个黑洞,都有一定的温度,而且质量越小的黑洞温度就越高,质量越大的黑洞,其温度反而越低。

大黑洞的温度很低,蒸发也很微弱;小黑洞的温度很高,蒸发也很猛烈,类似剧烈的爆发。

一个质量,像太阳那么大的黑洞,大约需要10^66(即“1”后面跟着66个“0”)年,才能蒸发殆尽;但是质量和一颗小行星,相当的小黑洞,竟然会在10^-22(小数点后面21个“0”再跟上一个“1”)秒钟内,就蒸发得干干净净!

“所以只需要,将黑洞和白洞的粒子,混合在一起,就可以时空穿越。这需要一种,特殊的卫星。”很多菩萨,仔细的讲解道……

精灵曰:“产生。这又是一种,什么样的因果报应?超大质量黑洞的形成,有几个方法。最明显的是以缓慢的吸积(由恒星的大小开始)来形成。另一个方法,涉及气云萎缩成,数十万太阳质量以上的相对论星体。该星体,会因其核心,产生正负电子对,所造成的径向扰动,而开始出现,不稳定状态,并会直接在没有形成,超新星的情况下萎缩成黑洞。第三个方法涉及了,正在核坍缩的高密度星团,它那负热容会促使,核心的分散速度,成为相对论速度。最后是在大爆炸的瞬间,从外压制造太初黑洞。超大质量黑洞,平均密度可以很低,甚至比空气密度还要低。这是因为,史瓦西半径与其质量成正比,而密度则与体积成反比。由于球体(如非旋转黑洞的事件视界)体积是与半径立方成正比,而质量差不多以直线增长,体积增长率则会更大。故此,密度会随黑洞半径增长而减少。在黑洞的中心,是物理学中最为神秘的物质之一——奇点,也就是时间、空间和一切已知的物理学法则,土崩瓦解的所在点。”

月净星,利用五眼六神通,彻底地搜索,这些黑洞,最终了解,黑洞的一些,不为人知的秘密。

佛道:“超级黑洞相互作用。这又是一种,什么样的因果报应?在地球上,有这些方面的研究。据英国《新科学家》杂志1月11日报道,日前,天文学家宣称,宇宙中质量最大的黑洞现已探测到,其质量是太阳的180亿倍。”

“同时,通过在这个巨大黑洞旁的小型黑洞的观测,天文学家用较强的重力场作用现象证实了,爱因斯坦的相对论。”月华净星,高兴的说道。

“这个宇宙最大黑洞,是之前天文学所记录最大黑洞的6倍,它的质量很大,相当于一个小型星系,它距离地球35亿光年,形成于OJ287类星体的中心位置。”月净星华,马上说道……

“类星体是一种,极端明亮的星体,它的物体将持续螺旋状进入一个,大型黑洞并释放大量辐射线。然而,十分特殊的是,OJ287类星体,包含着两个黑洞,除此之外,还有一个质量略小的黑洞,这又是为什么呢?”华月净星,疑惑的说道。

天上变化出了,更多这些事情的画面,非常的梦幻,美丽,清楚。

这样的星体组合,使天文学家能够更为精确地对宇宙中,最大的黑洞“量体重”。

这个较小黑洞的质量,是太阳的1亿倍,环绕着较大黑洞运行着,其每次运行一个周期,需要12年时间。

两个黑洞之间距离很近,小黑洞环绕一周时,能两次与大黑洞周边物质,发生挤压碰撞,每次碰撞都会导致OJ287类星体,突然地变得明亮起来。

在爱因斯坦的相对论观点中,小黑洞运行时,自身会旋转着,或产生推进力,这样两个黑洞之间的距离,将越来越近,这种现象还存在于,太阳系与水星轨道之间,尽管水星轨道的作用比率较低。

在OJ287类星体中,较大黑洞的重力场作用,导致小黑洞的运行轨道出现,难以置信的倾斜39度,这种作用显著地影响小黑洞碰撞大黑洞的周边物质。

据天文观测统计,OJ287类星体共有十余次出现,爆发性的明亮现象,芬兰图尔拉天文台莫里·瓦尔顿恩领导的天文小组,对小黑洞的运动等级比率,进行了测量分析,他们依据小黑洞的环绕轨道周期,推算较大的黑洞的质量,大概是太阳的180亿倍。

皇家天文学会的罗伯特·马西博士说,这些研究结果显示,银河系在黑洞周围形成,就像珍珠在砂石周围形成一样。

马西博士说:“虽然我们认为黑洞有些威胁,如果走得太近就有麻烦,但是黑洞也帮助了,银河系的形成。不光是我们的银河系,其它的也一样。”

精灵曰:“星系形成。这又是一种,什么样的因果报应?他说,黑洞把物质拉在一起,第一代的恒星和银河系,可能就是,这样出现的。”

月净星,同时感到,无比的好奇。

对于这种物理上的所有现象,已经彻底的觉悟。

佛道:“超级黑洞,辅助星系形成。这又是一种,什么样的因果报应?地球上的人类,是如何的研究。德国科研机构马克思·普朗克机构外太空物理学部的研究员说,这个黑洞,距离地球27000光年。研究人员说,星体围绕着银河系中心运转,这个中心的质量,是太阳的四百万倍,那毫无疑问,是个黑洞。你们仔细看一下,那些附近星系,所生活的人类。你们有没有发现,更多的奇异之处?”

“那些星界锁链人,就生活在附近的星星,它们是一种,非常奇怪的人类,因为它们,是由金属构成的人类,就像机器人一样。它们和老鼠进化出来的人类,完全的不同……”很多宇宙的菩萨,仔细地解释道。