晴朗的夜晚人们遥望星空,那些亮晶晶的小星星看起来没有什么个性，它们存在的唯一证据只是它们的明亮。然而还有不发出亮光的星体,它们的意义更为重大。美国宇航局曾经发射了高能的天文观测系统,研究太空中看不见的光线。在发回的x射线宇宙照片中,最惊人的一幕是那些从前认为“消失”了的星体依旧放出强烈的宇宙射线,远甚于太阳这样的恒星体。这证明了长久以来一个怪异的设想:宇宙中存在着看不见的“黑洞”。

黑洞

那么,什么是黑洞呢?

要解释这个问题，我们要先从万有引力谈起。

在万有引力定律下,科学家们认为,地球和宇宙间的一切天体，都具有强大的相互吸引力,它们能牢牢地吸引住附近的一切物体。比如地球的引力吸引着地表的物质使之不能随意地飞离地球，人们想要把人造卫星送上围绕地球运行的轨道,至少要使发射的火箭有8千米/秒的速度。不然,因为地球引力，人造卫星就会被拉回地面，我们称这个速度为第一宇宙速度。

如果我们要把一只飞船送到火星上去，也就是说要让飞船摆脱地球引力的控制，那么发射的火箭就要把速度提高到11千米/秒,这个速度叫作第二宇宙速度,又被称为天体的表面脱离速度。不同天体的表面脱离速度不同,这与质量关系密切。比如,月球的质量比地球小,表面脱离速度就比地球的表面脱离速度小很多;而太阳的质量比地球大许多倍，其表面脱离速度就会相应大许多。

那么,宇宙中是否存在这样一些天体,它们的表面脱离速度能超过30万千米/秒，比光速还要大?由于它自己的引力如此之大，以至于连它所发射的光都跑不出来?

1798年,法国天文学家拉普拉斯从牛顿力学出发,预言了宇宙中可能存在引力如此之大的大天体。他认为“宇宙中最明亮的天体，很可能我们根本就看不到它”。他大胆地假设说,如果有一个天体的密度或质量很大，达到了一个限度,这时它很可能是不可见的。因为光速也低于它的表面脱离速度，也就是说光无法离开它而最终到达我们这里。他的预测其实就是一种早期的黑洞理论。

黑洞

近代以来,爱因斯坦发表了广义相对论，越来越多的自然科学家从牛顿力学和广义相对论出发,得出了类似结论,纷纷预言“黑洞”的存在。依据牛顿的万有引力理论,科学家得出,一个球形的天体,一旦它的质量超过太阳质量的2倍,就可能引发“引力崩溃”。也就是说，它可能会向自己的中心坍缩,成为一个体积无限小、质量无限大的质点。

根据爱因斯坦的广义相对论,德国科学家史瓦西计算出了一个可能具备无穷大引力的天体半径。他进一步阐述说，一个天体一旦半径达到了这个大小,就很可能有无限大的引力,从而导致任何物质都只能被它吸引进去,而不能从它那儿逃脱出来。即便光线速度极快,也“难逃噩运”。这个有能力把一切吸引住的天体,人们无法看到它,因而称之为“黑洞”。

当今科学家们更加确切地定义了黑洞。他们认为,黑洞是广义相对论能够预言的一种特殊天体。

这种天体具有一个封闭的边界,即“视界”,这是它最基本的特征。视界的封闭也是相对而言的,外界的物质和辐射可以进入视界,而视界内的一切都无法逃逸到外面去。更简单地说,黑洞不向外界发射和反射任何光线，人们就没办法“看到”它,这就是黑洞之所以“黑”的原因;同时,任何东西_日进入黑洞中，就犹如羊入虎口，再也出不来了。黑洞似乎永远都处于饥饿的状态,是个填不饱的“无底洞”,有人形象地把它叫作“星坟”。

黑洞

科学家一直在寻找能够说明黑洞确实存在的证据。黑洞本身是不能被直接观测到的,但是因为它有相当大的引力场,就会不可避免地影响到附近天体的运动。于是，人们找到了间接观测黑洞的方法,那就是由附近天体的运动来推测黑洞的存在。

如果有物质落向黑洞，当它接近但还没有到达视界时，就会围绕着黑洞外围做高速旋转,运动轨迹呈盘状或喇叭状。这些物质在高速旋转时,会因摩擦而产生高温,同时释放出强大的高能X射线。人们用仪器是可以探测到X射线的。所以，这类高能辐射也成为科学家们寻找黑洞的重要线索。

根据这一点,天文学家开始在浩瀚的宇宙中仔细搜寻。终于,人们发现,在天鹅座附近存在奇特的强X射线源,这就是著名的“天鹅X-1射线源”,有一颗比太阳大20倍的亮星和它相互围绕着旋转。推测这个X射线源就是一个黑洞。这个黑洞大概拥有8倍太阳的质量。人们还推测,在个名叫 M87 的椭圆星系的核心，很可能存在一个质量巨大的黑洞，而它竟有90亿倍太阳的质量。

黑洞

从这些结果出发,科学家们大胆地做了更深一步的设想。

他们认为,在整个宇宙中,普遍存在着黑洞,而且组成宇宙的主要天体很有可能就是黑洞。他们还进一步预言,在银河系中心，很可能也存在着一个质量相当于500 万个太阳质量的巨大黑洞。正是由于它那巨大的引力,才将成千上万颗恒星吸引住,这些恒星和气体的运行速度极快,而且都围绕着银河系中心旋转,成为一个十分巨大的集合体,银河系由此而成。

那么,什么原因导致宇宙中黑洞的形成呢?

有人认为,恒星到了它的晚年,就会耗尽全部的核燃料,并由于自身的引力而发生坍缩。如果坍缩物质的质量比太阳质量大3倍,那么最终的坍缩产物就是黑洞。此类黑洞的质量一般不会很大，不超过太阳质量的50倍。

黑洞吸盘

也有人认为，由于在星系或球状星团的中心部分密集分布了很多恒星，以至于星与星之间极易发生大规模的碰撞,导致超大质量天体的坍缩,质量超过太阳1亿倍的黑洞就这样形成了。

还有人认为,也许是在宇宙大爆炸时,就产生了极为强大的力量，一些物质被如此强大的力量挤压得非常紧密,于是产生了“原生黑洞”。

黑洞的存在更是增加了宇宙的神秘，甚至神秘得超乎人类的想象。我们知道宇宙仍处于不断的扩张中，那么有一天宇宙会不会:消失在一个黑洞中?又或者会不会消失在几百万个黑洞中?那时候的地球、人类又将如何?因此，人类迫切期待有一天能彻底地解开黑洞之谜。

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