200年前,他首次提出“黑洞”理論!可當時的美國科學家不以為然

宇宙的黑洞之謎

在宇宙空間中,有一個神秘的區域,不管什麼物體只要進入這個區域便會消失得無影無蹤,而且連光也休想從那裡逃逸出來,它就像一個飢餓的無底洞,永遠也填不飽,因此又有人把它叫做“星墳”。這究竟是一個什麼樣的地方呢?

200年前,他首次提出“黑洞”理論!可當時的美國科學家不以為然

早在1798年人們就對黑洞有了認識。法國著名數學家拉普拉斯認為,如果一個天體的密度或質量達到一定的限度,我們就會看不到它了,因為光沒有能力逃離開它的表面,也就是說,光無法到達我們這裡。不過,黑洞引起科學家們的普遍關注,還是在愛因斯坦的廣義相對論公佈之後。人們根據愛因斯坦的理論,就黑洞存在的條件及形成原因等問題進行了探索。直到1973年科學家們測到一束來自天鵝座的X射線後,才真正打開了人們探測黑洞的大門。經研究,這是一顆明亮的藍色星體,同時,它還有一顆看不見的伴星,質量要比太陽大10〜 20倍。

幾年之後,科學家們根據這些強射線找到了X射線的真正發射源,這是一顆伴星,其質量是太陽的5〜8倍,但人們看不到它所在的位置。到目前為止,這是黑洞最理想的“候選人”。

關於黑洞的成因,人們的解釋也不盡相同。有人認為,恆星在其晚年因核燃料被消耗完,便在自身引力下開始坍縮,如果坍縮星體的質量超過太陽的3倍, 那麼,其坍縮的產物就是黑洞;也有人認為,黑洞是在超新星爆發時一部分恆星坍毀變成的;還有人認為在宇宙大爆炸時,其異乎尋常的力量把一些物質擠壓得非常緊密,形成了 “原生黑洞”。

200年前,他首次提出“黑洞”理論!可當時的美國科學家不以為然

這捕捉到黑洞的照片之前,人們對黑洞的存在就確信無疑。1999年6月,一些天文學家通過測量太陽系運行的軌道,獲得了更多的證據證明銀河系中心存在一個“超大”黑洞。他們利用射電望遠鏡陣列組成的精確的測量設備進行觀察,發現太陽系以每秒217千米的速度圍繞銀河系中心旋 轉,運行一週需要2. 26億年時間。人們發現位於銀河系中心被稱為人馬座A星的這個星體的質量至少是太陽質量的1000倍,而且很可能還要大得多。

200年前,他首次提出“黑洞”理論!可當時的美國科學家不以為然

人類首張黑洞圖片

神秘的宇宙暗物質

那麼我們經常聽到的“暗物質”跟黑洞又有什麼關係呢?

茫茫宇宙,奧秘無窮無盡。夜晚,我們可以用肉眼觀測到月亮和許多發光的星星,晴朗的天氣還可以看到火星等行星。有時,流星和拖著長長尾巴的彗星也來拜訪地球這個孤獨的兄弟。

然而,1933年的一天,瑞士天文學家茨維基驚奇地發現,室女星系(注意!這個位置就是昨天刷爆全球的黑洞所在位置!)團諸星系根據其運動求出的質量與根據其光度求出的質量相差很遠,前者是後者的10 倍,出現了質量短缺現象。於是科學家們便根據這種現象推測,宇宙中存在著大量的我們看不到的東西——暗物質。

200年前,他首次提出“黑洞”理論!可當時的美國科學家不以為然

那麼,這些存在著的大量暗物質究競是什麼呢?

我們看看在這之前人們是怎麼猜測的。當時,英國—位天文學家研究認為,有三種可能。

首先是極闇弱的褐矮星。有人分析,在太陽附近就存在著相當數量的暗物質。美國天文學家巴柯就曾在太陽附近的天空中拍攝到質量不到太陽一半的心型褐矮星。根據此種星的數目推斷,它們總共可能有銀河系“失蹤”質量的一半左右。許多科學家認為,這類似小恆星的“屍骸”,小恆星在不能發光後就演變成了這種類似褐矮星的暗物質。

其次是在很早以前,很多科學家就猜測由超大恆星演化到死亡階段形成的巨大質量的黑洞,黑洞的質最相當於太陽質世的200萬倍。現在我們知道這個理論是正確的!

最後是奇異電子。歐洲核子研究中心的物理學家霍夫曼博士推測,有四種屬於暗物質的微子:光微子、希格斯微子、中微子和引力微子,而星系外圍龐大的星暈即由這些特殊粒子構成。

200年前,他首次提出“黑洞”理論!可當時的美國科學家不以為然

對於宇宙暗物質,也有人持否定態度。這裡不得不提到美國一些科學家,他們擁有全球最先進的軟硬設備,但令人諷刺的是,他們用當時最新方法測定星系的質量,發現求得的結果比採用星系運動學的方法求出的質量大得多,所以他們認為這些質量短缺是由星系群的膨脹引起的,所以沒必要假設在星系團內存在著大量暗物質以提供額外的引力來保持其動力學平衡狀態。

當然,由於人類探測宇宙的科技在不斷地向前發展,當時的一些猜測和想法在今天成了無懈可擊的真理。我們不得不感嘆人類的智慧、科技的魅力!


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