吳國和

你們有沒有注意到夏天打雷的時(shí)候,總是先看見閃電,后聽見雷聲,這是為什么呢?這是因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣缺嚷曇舻膫鞑ニ俣瓤?

光的傳播速度究竟有多快?經(jīng)過科學(xué)家的多次測定,得知光每秒鐘大約跑30萬千米,更確切地說,光在真空里的速度是每秒鐘299792.46千米。也就是說,若以光的速度行駛,只要1秒鐘,就可以在北京和上海之間跑100多個(gè)來回。聲音的傳播速度每秒鐘約340米,光速差不多是聲音在空氣中傳播速度的90萬倍。在宇宙萬物的運(yùn)動(dòng)會(huì)上,光稱得上是賽跑冠軍。

光有著沿直線前進(jìn)的特點(diǎn),又有著輕盈敏捷的腳步。對這個(gè)不知疲倦的“賽跑冠軍”,有人卻抱怨它,說它“跑得太慢,簡直像爬行”!這是為什么呢?

原來,人們在探索宇宙空間時(shí),深深地感到宇宙的博大。除了太陽以外,距我們最近的恒星——e半人馬座中的比鄰星,它發(fā)出的光要經(jīng)過4.3年才能到達(dá)地球。天文望遠(yuǎn)鏡看到的遙遠(yuǎn)恒星,它們發(fā)出的光要經(jīng)過幾十億年才能到達(dá)地球。換句話說,我們看到的光線是它們在幾十億年以前發(fā)出來的,至于現(xiàn)在這顆恒星情況如何,要再等幾十億年才能看見,這多讓人著急呀!難怪一些科學(xué)家說“光像蝸牛一樣在宇宙中爬行”。

光有著堅(jiān)強(qiáng)不屈的性格,但當(dāng)它遇到茫茫宇宙之中一種極其神秘的天體——黑洞時(shí),則不得不低下它高傲的“頭”!

黑洞其實(shí)也是個(gè)星球,只不過它的密度非常非常大,靠近它的物體都被它的引力所束縛,就好像人在地球上沒有飛向外太空一樣。但是對于地球來說,不低于第二宇宙速度(11.2km/s)飛行就可以逃離地球。而對于黑洞來說,它的第二宇宙速度之大,竟然超越了光速,所以連光都難逃黑洞的手掌心,黑洞周圍的光會(huì)被黑洞吸進(jìn)去,從另一個(gè)方向射出來,從而改變其直線傳播的性質(zhì)。人類的眼睛看不到黑洞上任何的東西,只覺得它是漆黑一片。

在地球上,由于引力很小,引力對光線的影響微乎其微,可以忽略,所以在地球上光走的是直線。而在黑洞周圍,在巨大的引力影響下,光走了曲線,或者說光線被黑洞吸進(jìn)去了。被黑洞吸進(jìn)去的恒星光,雖然有一部分會(huì)落入黑洞中消失,可另一部分光線會(huì)通過彎曲的空間繞過黑洞而到達(dá)地球。所以,我們可以毫不費(fèi)力地觀察到黑洞背面的星空。

更有趣的是,有些恒星不僅是朝著地球發(fā)出的光能直接到達(dá)地球,它朝其他方向發(fā)射的光也可能因?yàn)楦浇诙吹膹?qiáng)引力而折射到達(dá)地球。這樣我們不僅能看見這顆恒星的“臉”,還同時(shí)可以看到它的側(cè)面、甚至背面!

“黑洞”學(xué)說無疑是本世紀(jì)最具有挑戰(zhàn)性、也最讓人激動(dòng)的天文學(xué)說之一。許多科學(xué)家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著,新的理論也不斷地被提出。不過,這些當(dāng)代天體物理學(xué)的最新成果不是在這里三言兩語能說清楚的,有興趣的讀者朋友可以上網(wǎng)查一查,找一些專著看一看,相信你一定會(huì)有所收獲的。