在黑洞的入口

按:(黑洞是物质能量转化中心,即逆时针运转改变物质能量性质)

1916年,爱因斯坦发表了广义相对论,不久, 德国物理学家史瓦西得到了广义相对论方程的 一个精确解。史瓦西解预言存在了一种不旋转、 不带电、球对称的黑洞(称史瓦西黑洞)。当时就 已算出,若要成为黑洞,一个质量如太阳的星体, 其半径必须缩到3公里,而地球则需压缩到半径 为0、9厘米!史瓦西提出的黑洞概念在当时未受 到人们的普遍重视,只是到60年代,才真正开始 了对黑洞的认真研究,黑洞的奥秘便逐渐地披露 出来。

严格而言,黑洞并不是通常意义下的“星”, 而只是空间的一个区域。那么,这个区域有什么 奇妙的性质呢?先看黑洞的“表面”,它是一个球 面,称为视界。视界性质异常特殊,它只准进,不 许去,像一个单向膜。视界外任何物体,可以朝 向或离开视界而运动,也可以绕着黑洞做轨道运 动。但是,物质(包括光一旦落入视界内,按照 广义相对论,就再也不可能逃出视界。因此,作 为一个外界观测者,我们接受不到有关黑洞内部 的任何信息,视界把我们与黑洞内部隔离开来, 要想实地探测黑洞内部情形,唯一的途径是观测 者本人坠入到黑洞里去。在黑洞的边缘,时间这 个重要的事物也发生了改变,按广义相对论,时钟快慢与引力场强弱有关。对于一个远离黑洞的观测者..比如地球上的人,他将发现离黑洞不远 的地方(那里引力场极强)的时钟比地球上(那里引力场很弱)的时钟走得慢。钟越靠近黑洞,远 处观测者将发现它走得越慢。相应地黑洞附近的周1期过程的频率,也在变慢。例如,光辐射是一 种周期现象,频率减慢意味着波长增长。因此黑 洞附近若有一光源发出光来,到达地球时,波长 变长了,即红移。光源一旦到达黑洞表面,它发 出的任何波长的光.在到达地球时,波长都将红 移至无穷大。因此在黑洞的视界,甚至连光都无 法逃脱被黑洞吸收的厄运。

在黑洞视界内的情况,又是怎样的呢?视界 是一个单向膜,只准进,不许出。广义相对论理 论上可证明,视界内物体不可能保持静止,也不可能以稳定的轨道绕中心转动,它唯一不可抗拒 的命运是以极快速度落到黑洞中心。对于质量为 太阳10倍的黑洞,物体从视界坠入黑洞中心时 间还不到10万分之7秒!多么惊人的速度!因此,在视界内部,除黑洞中心区域有物质外,其他地方完全是空无一物!

然而,更为惊奇的是,在黑洞的内部,由于强大的引力,起潮力也很大。它的存在好象是要把物体沿半径方向拉长,这样,物质就会被拉碎。物体向黑洞坠落的过程中,起潮力越来越大,在中心区域,引力和起潮力都是无限大。因此,在黑洞中心,除了质量、电荷和角动量以外,物质其他特性全部丧失,原子,分子等等都将不复存在!即使是质量,电荷和角动量,也不可能是某一部分物质特性,而是黑洞整体的物理属性了。在中心,,全部物质被极为紧密地挤压成为一个体 积为零的几何点,‘任何强大的力量都不可能把它 们分开,在这种情形,无法谈论黑洞的哪一部份物质,黑洞是一个统一体!

这就是黑洞!世上最奇异的事物!但它不仅 是理论家的预言.而且是现实世界的成员。。天文学找到了许多黑洞候选者,其中可能性最大的是天鹅座X—1。

应该说明,在黑洞中心—那个几何点—物质的密度,引力,起潮力等都是无穷大,即所 谓“奇点”状态。广义相对论无法对此进行考察,而必须代之以新的正确理论。很早就有人提出过 “对称宇宙”概念,即认为相对干我们的宇宙而 言,还有另外一个对称的宇宙。本文认为,黑洞 即我们宇宙的出口,另一个宇宙的入口。。可以设 想这样的过程:我们的宇宙中任何物质(包括人 和光)在黑洞视界被一种无可抗拒的力拉向黑洞中心一奇点,向奇点坠落,坠落!同时光被加速,加速,时间在向过去流逝 …最后到达奇点,时间不复存在,或说停止了… 继而穿过奇点,到达另一个宇宙!

因为任何事物,甚至光,也无法逃脱,因而 黑洞引力必然加大光的运行速度,我们由此得出 结论;在我们宇宙中光速最快,而在对称宇宙中 光速最小,它是那个世界中万物速度的最低限 度。揭示对称宇宙的时空特性,是困难的也是令 人神往的。

我们想起了古代神话传说中女蜗补天的故 事:天被创造出来后.仍然留了许多窟窿,女娲 于是以石补天。后来呢?现代宇宙学告诉我们,如 果真有此事的话.那女蜗也一定是个粗心大意的 仙女,因为一直到现在,还有那么多的窟窿她没 有补上。