鐘新

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(fā)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(fā)廣泛關(guān)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(dāng)年，正是由天才物理學(xué)家愛因斯坦的廣義相對論推導(dǎo)出了黑洞的存在。

德國的天文學(xué)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?qū)⒋笥谀骋涣康奈镔|(zhì)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(xué)博士、科普作家孫正凡在接受記者專訪時說，由于種種原因，一些天文學(xué)家們對“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(xué)家約翰·阿奇巴德·惠勒闡述愛因斯坦的理論和這個發(fā)現(xiàn)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(biāo)，即質(zhì)量、角動量、電荷，“黑洞內(nèi)部的信息，現(xiàn)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(jié)：宇航員落入黑洞之后仍然生還，還從其中發(fā)現(xiàn)了一些東西。

“人掉進黑洞會怎樣，得分情況?！睂O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(xué)家可以構(gòu)建模型，去猜測黑洞內(nèi)部的樣子。但現(xiàn)在只能從數(shù)學(xué)角度去推測，具體如何還無法驗證?！睂O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(zhì)跟我們身邊的物質(zhì)構(gòu)成比較類似，都是由中子、原子、電子等組成的?！睂O正凡解釋，所謂“天體物理學(xué)”，就是把我們從實驗室獲得的物理知識、定律應(yīng)用到天文現(xiàn)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(zhì)。

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(chǎn)生熱量的本體，這個現(xiàn)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(qū)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(zhì)等‘只吐不吃的白洞，目前也還只是數(shù)學(xué)上的一種架構(gòu)，并不是物理上的?！睂O正凡認為，以現(xiàn)有的物理學(xué)知識看起來，蟲洞、白洞實際違反了一些基本的物理原則。