近日，關(guān)于黑洞似乎又有了一些新的進(jìn)展。據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道，天文學(xué)家最新觀測(cè)顯示，鄰近星系中的兩個(gè)黑洞以超越“埃丁頓極限”的速度吞噬伴星。在這個(gè)過(guò)程中，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)龐大的黑洞以四分之一光速的速度將物質(zhì)排擠至周圍空間，像打飽嗝一樣釋放出去。

　　自從現(xiàn)代廣義相對(duì)論誕生以來(lái)，黑洞便被科學(xué)家深深癡迷，從愛(ài)因斯坦到霍金，天體物理學(xué)家一直試圖揭開它的神秘外紗，即使已經(jīng)有多種探測(cè)設(shè)備被應(yīng)用于黑洞的探測(cè)，但人類對(duì)于這個(gè)未曾謀面的天體仍有許多未解之處。

　　秘密一：黑洞里有什么？

　　黑洞的產(chǎn)生過(guò)程類似于中子星的產(chǎn)生過(guò)程：恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮，發(fā)生強(qiáng)力爆炸。當(dāng)核心中所有的物質(zhì)都變成中子時(shí)收縮過(guò)程立即停止，被壓縮成一個(gè)密實(shí)的星球。但在黑洞情況下，由于恒星核心的質(zhì)量大到使收縮過(guò)程無(wú)休止地進(jìn)行下去，中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末，剩下來(lái)的是一個(gè)密度高到難以想象的物質(zhì)。由于高密度而產(chǎn)生的力量，使得任何靠近黑洞邊界的物體都會(huì)被它吸進(jìn)去，就連光都無(wú)法逃離。黑洞邊界充滿了能量，邊界的量子效應(yīng)產(chǎn)生了熾熱粒子流，并向周圍的宇宙空間輻射開來(lái)，這就是所謂的“霍金輻射”，這是以著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金名字命名的。在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，黑洞將輻射消耗完自身的全部質(zhì)量，并隨之消失。

　　“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，黑洞就是引力引起的坍縮。”青年科幻作家、全球華語(yǔ)科幻星云獎(jiǎng)得主江波向記者解釋道：“我們的物質(zhì)是由電磁力支撐的，引力大到一定程度，連電磁力都抵抗不住了，物質(zhì)就坍縮，極端的情況就是黑洞。”

　　由于人們無(wú)法直接觀察到黑洞，物理學(xué)家只能對(duì)它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。天體物理學(xué)家認(rèn)為，黑洞中并不是空空如也，而是充滿了大量的物質(zhì)，不管物質(zhì)的來(lái)源如何，它都會(huì)被推擠到一個(gè)密度無(wú)限大的點(diǎn)上。這個(gè)點(diǎn)便叫做“奇點(diǎn)”。事實(shí)上，奇點(diǎn)的體積無(wú)限小、密度卻無(wú)限大。奇點(diǎn)周圍有一塊黑暗區(qū)域，也就是黑洞的尺寸，是由它所產(chǎn)生的引力大小來(lái)衡量的。離黑洞很遠(yuǎn)的時(shí)候，光可以像往常那樣自由穿梭，照亮它途經(jīng)的天空。而靠近黑洞后，引力變得越來(lái)越大，最終，即使跑的像光那樣快也無(wú)法逃離黑洞的引力。這就是為什么奇點(diǎn)四周有一塊黑暗區(qū)域的原因。那個(gè)由于引力巨大以至光線也無(wú)法逃脫的邊界，我們叫它“視界”。天體物理學(xué)家表示：“要知道黑洞里面是什么，我們需要有什么東西從視界里出來(lái)，并讓我們用望遠(yuǎn)鏡看到。對(duì)天文學(xué)家來(lái)說(shuō)，要找到這樣一個(gè)東西，最簡(jiǎn)單的就是光，不過(guò)黑洞連光都逃不出，因而我們無(wú)法獲得任何信息。”

　　秘密二：掉進(jìn)黑洞會(huì)怎樣？

　　黑洞自身所帶有的許多神秘色彩令人猜測(cè)，如果人掉入黑洞，究竟是會(huì)被立即撕成碎片，還是會(huì)安然無(wú)恙毫發(fā)無(wú)損？

　　沒(méi)人知道答案。不過(guò)，江波認(rèn)為，也許掉入黑洞并不一定意味著死亡，你的命運(yùn)或許會(huì)變得比你想象中的更加神奇、怪異，因?yàn)樵谝粋€(gè)場(chǎng)景里你已化為灰燼，而在另一個(gè)場(chǎng)景里，你還好好地活著。

　　為什么能出現(xiàn)這樣的情況，是理論物理學(xué)發(fā)展到現(xiàn)在的一個(gè)無(wú)法解釋的悖論。江波假設(shè)了一個(gè)例子，你有一個(gè)名字叫小萍的同伴。當(dāng)你在掉入黑洞時(shí)，她正處于安全的范圍，而且親眼目睹你掉入黑洞的恐怖的一幕。

　　當(dāng)你向黑洞的邊界不斷加速掉落時(shí)，因?yàn)橐Φ奶荻茸兓?，小萍?huì)看到你首先被潮汐力拉長(zhǎng)成一根意大利面，然后變成一團(tuán)虛無(wú)。此外，當(dāng)你距離黑洞邊界點(diǎn)越近，你前進(jìn)的速度看起來(lái)就會(huì)變得越來(lái)越慢，在小萍眼中，你就像凝固住了一樣，靜止在那里，沒(méi)有任何動(dòng)作，身體沿著邊界不斷拉伸，并被熾熱的火焰所吞噬。

　　然而，換成你自身的角度來(lái)回顧整個(gè)過(guò)程，上述神奇的事情并沒(méi)有發(fā)生。當(dāng)你向黑洞不斷加速前進(jìn)時(shí)，你沒(méi)有任何碰撞或不安的感覺(jué)，當(dāng)然沒(méi)有拉伸、變慢的變化和可怕的烈火炙烤。那是因?yàn)槟阏幱谧杂陕潴w運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，你沒(méi)有感受到任何重力。

　　從小萍的角度來(lái)看，因?yàn)榱孔游锢韺W(xué)的核心宗旨是信息永遠(yuǎn)不能丟失。任何一點(diǎn)點(diǎn)能夠描述你存在

　　的信息必須要留在黑洞邊界之外，否則物理學(xué)定律將會(huì)失效。而從置身黑洞之中的你來(lái)說(shuō)，沒(méi)有遇到熾熱粒子流或任何非正常事物也是事實(shí)。否則，你將違背了愛(ài)因斯坦論證的廣義相對(duì)論。

　　因此，物理學(xué)定律讓我們得到一個(gè)似乎非?；闹嚨慕Y(jié)論。物理學(xué)家將這種矛盾的結(jié)論稱為“黑洞信息悖論”，即人掉入黑洞必須同時(shí)具備兩種狀態(tài)，即黑洞外的一堆灰燼和黑洞內(nèi)的活生生的人。

　　幸運(yùn)的是，美國(guó)物理學(xué)家李?yuàn)W納特·蘇士侃于1990年找到了解決這一悖論的方法。他認(rèn)為，這一悖論并不存在，因?yàn)闆](méi)有任何人看到過(guò)自己的克隆版本。小萍只看到了那個(gè)化為灰燼的你，你也只看到了存活的自己，你和小萍永遠(yuǎn)無(wú)法將這兩個(gè)“你”進(jìn)行對(duì)比，也沒(méi)有第三者同時(shí)看到黑洞內(nèi)外的你。因此，沒(méi)有任何物理學(xué)定律會(huì)被打破。除非你要求必須弄清楚哪個(gè)故事是真實(shí)的，你究竟是活著還是死的。

　　江波表示，黑洞告訴我們一個(gè)重要的秘密，那就是沒(méi)有所謂的“真實(shí)”。“真實(shí)”取決于你在問(wèn)誰(shuí)，既有小萍認(rèn)為的“真實(shí)”，也有你認(rèn)為的“真實(shí)”。

　　秘密三：黑洞能通往另一個(gè)世界嗎？

　　黑洞能夠扭曲空間，從而使原本相距很遠(yuǎn)的兩點(diǎn)之間的距離大大縮短。就像如果你在紙上畫一條線，線就會(huì)跟著紙張的形狀走，當(dāng)你彎折這張紙時(shí)，線的長(zhǎng)度是保持不變的。但如果你把這張紙戳通，線的兩端之間的距離就會(huì)縮小很多。

　　在科幻小說(shuō)中，黑洞往往被描寫成通往另一個(gè)世界的大門，它可以將人們帶到宇宙中遙遠(yuǎn)的角落，或帶人前往一個(gè)全新的宇宙。1994年，史蒂芬·巴克斯特所著科幻小說(shuō)《環(huán)》中有過(guò)這樣描寫，因?yàn)榭臻g中的任何物體都有旋轉(zhuǎn)的傾向，如果奇點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)速度夠快的話，它就不是一個(gè)點(diǎn)，而會(huì)形成一個(gè)環(huán)狀，環(huán)狀奇點(diǎn)就成為通往其他宇宙的大門。因此，黑洞可能就是蟲洞，是一個(gè)連接不同時(shí)空的大門。

　　芝加哥洛約拉大學(xué)的物理學(xué)副教授羅伯特·麥克尼斯說(shuō)，環(huán)狀奇點(diǎn)是通往新世界的大門這一概念要想下定論還為時(shí)過(guò)早。因?yàn)椋瑳](méi)人知道環(huán)狀奇點(diǎn)是如何出現(xiàn)的。而且，只要當(dāng)人們?cè)噲D解決黑洞——蟲洞中的數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)，就總會(huì)遇到難以使這道“大門”保持穩(wěn)定的問(wèn)題。“和現(xiàn)實(shí)中的建筑相比，它們實(shí)在太不穩(wěn)定了”。

　　另一個(gè)問(wèn)題是，如果黑洞真的是通往其他宇宙的門戶的話，我們應(yīng)當(dāng)能觀察到從黑洞中憑空出現(xiàn)的物體，但目前還沒(méi)有人觀察到過(guò)這一現(xiàn)象。畢竟，就算只是意外事件，也總會(huì)有東西從其他宇宙中穿過(guò)來(lái)的。

　　江波所贊同的看法是，哪怕宇宙有起點(diǎn)，宇宙之外仍舊有物理現(xiàn)實(shí)，只是我們局限于自己的時(shí)空屬性不可探究。所以，對(duì)于科學(xué)而言，黑洞是否能帶我們通往另一個(gè)世界超越了驗(yàn)證的東西，只能當(dāng)作假設(shè)來(lái)看待。

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　　超大質(zhì)量黑洞如何形成？

　　早在1783年，當(dāng)時(shí)的天文學(xué)家就開始探討黑洞存在的可能性，到1916年，科學(xué)家們利用愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)了黑洞的存在。

　　天文學(xué)家們提出了兩種黑洞的模型：一種是“中等質(zhì)量黑洞”，這種黑洞的質(zhì)量大約只是太陽(yáng)的若干倍；另一種是“超大質(zhì)量黑洞”，其質(zhì)量可達(dá)到太陽(yáng)質(zhì)量的數(shù)十億倍，相當(dāng)于整個(gè)銀河系里所有恒星質(zhì)量的總和。