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11.进入人马座A*黑洞
到了早上9点半,远泽醒来了,在该黑洞周围发现了两个似乎正围绕着该黑洞运行的奇怪物体,好像是天体云,更像是被尘埃笼罩的奇怪恒星,飞船的智能导航仪显示说道:一共有4个神秘天体,其中两个为G1、G2,它们4个非常相似的神秘天体,并暗示它们可能是新型宇宙现象的成员。这些神秘天体看起来像是气体,但行为上表现的像恒星,可能你看到的不是气体云,而是在两个彼此绕行的恒星相撞并形成单个大质量恒星之后合并的双星的产物。黑洞正在吞噬它们,它们是黑洞的大餐。黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的,这一过程被称为吸积。高温气体辐射热能的效率会严重影响吸积流的几何与动力学特性。已观测到了辐射效率较高的薄盘以及辐射效率较低的厚盘。当吸积气体接近中央黑洞时,它们产生的辐射对黑洞的自转以中央延展物质系统的流动。吸积是天体物理中最普遍的过程之一,而且也正是因为吸积才形成了我们周围许多常见的结构。在宇宙早期,当气体朝由暗物质造成的引力势阱中心流动时形成了星系。恒星是由气体云在其自身引力作用下坍缩碎裂,进而通过吸积周围气体而形成的。行星(包括地球)也是在新形成的恒星周围通过气体和岩石的聚集而形成的。当中央天体是一个黑洞时,吸积就会展现出它最为壮观的一面。黑洞除了吸积物质之外,还通过霍金蒸发过程向外辐射粒子。恒星的时空扭曲改变了光线的路径,使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。光在恒星表面附近稍微向内偏折,在日食时观察远处恒星发出的光线,可以看到这种偏折现象。当该恒星向内坍塌时,其质量导致的时空扭曲变得很强,光线向内偏折得也更强,从而使得光子从恒星逃逸变得更为困难。对于在远处的观察者而言,光线变得更黯淡更红。最后,当这恒星收缩到某一临界半径(史瓦西半径)时,其质量导致时空扭曲变得如此之强,使得光向内偏折得也如此之强,以至于光也逃逸不出去。这样,如果光都逃逸不出来,其他东西更不可能逃逸,都会被拉回去。也就是说,存在一个事件的集合或时空区域,光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者,这样的区域称作黑洞。将其边界称作事件视界,它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。黑洞通过吸积方式吞噬周围物质,这可能就是它的成长方式。黑洞的重力很大,会吸附一切物质。进入黑洞后,任何东西都不可能从黑洞的边界之内逃逸出来。随着被吸入的物体的温度不断升高,会产生核与电子分离的高温等离子体。黑洞吸附物质会产生X射线,X射线反过来又会刺激其中的大量化学元素发射出具有独特线条(颜色)的X射线。分析这些线条可以帮助科学家了解更多有关黑洞附近等离子体的密度、速度和组成成分等信息。在这个过程中,铁起了非常关键的作用。尽管铁在宇宙中的储量并不如更轻的氢和氦丰富,但是,它能够更好地吸收和重新发射出X射线,发射出的光子因此也比其他更轻的原子发射出的光子具有更高的能量、更短的波长(使得其具有不同的颜色)。铁发射出的X射线在穿过黑洞周围的介质时也会被吸收。在这个所谓的光离化过程中,铁原子通常会经历几次电离,其包含的26个电子中有超过一半会被去除,最终产生带电离子,带电离子聚集成为等离子体。
远泽听完有点吓人,摇醒了旁边的林初,紧张地说道:“起来了,林初,周围都是碎片、尘土、气体云,黑洞在吞噬它们。”
林初醒来了,看到眼前的这一切,吓了一跳,前面好大的黑洞,一个超级大的黑球,抱着我说道:“远泽,我们回去吧,太吓人了,黑洞会把我们吃掉的。”
然后飞船传来了人马座A*黑洞的介绍:人马座A*正正坐落在黑洞的中央,其大小会因重力透镜效应而被放大。根据广义相对论,若以400万太阳质量的黑洞来比较,人马座A*的可观测大小最少也是该黑洞史瓦西半径的5.2倍。但是400万太阳质量的黑洞约有52微角分,以人马座A*的37微角分来看,其大小明显大了很多,所以相信人马座A*的放射源并非在洞的中心,而是在周边接近事件视界的光亮点,有可能是在吸积盘或由吸积盘喷出的相对论性喷流。人马座A*的质量估计为431 ± 38万、或410 ± 60万太阳质量。设这些质量被限制在4400万公里直径的球体内,其密度将会比以往估计的高出10倍。尽管这种质量及大小,但人马座A*萎缩成一个超重黑洞的时间应比银河系的寿命短。超级黑洞就是著名的“人马座A*,质量超过400万个太阳。X射线由热气体流向黑洞产生。G2被黑洞剥离了部分物质,留下大片气体云尾。在银河系中心,有很多恒星绕着人马座A*运转,某些恒星最快公转速度甚至达到5000千米/秒。G2经过人马座A*时恰好X射线耀斑爆发频率增强的现象是耐人寻味的,这让天家认为其他黑洞也许和人马座A*一样会发生类似的现象。因此,人马座A*X射线耀斑爆发增强或许只是黑洞的常见现象,这与G2经过无关。比如,X射线活动的增强可能是因为附近大质量恒星的恒星风强度发生了变化,这些恒星源源不断地提供物质给黑洞。黑洞会在G2经过时利用强大引力剥离一部分气体云,这部分气体云将与被加热的物质一起相互作用流向黑洞,最终被黑洞吞噬。
周围的物体都被黑洞的引力吸进去了,林初准备发信息给苏月婵,发出的信息也被黑洞吸进去了,连光都无法逃离黑洞。
掉进黑洞的一瞬间,不管任何物质都会被撕碎成基本粒子,林初急忙对远泽说道:“泽哥,我们今天要死在这里了,赶紧回地球,我们人类没有一个敢来黑洞,我不想当救世主,我只想好好地活着,快乐地玩耍,没有想到黑洞如此恐怖。”
远泽惊慌地看着四周,说道:“周围都是黑洞的食物,我也不想被吃掉,别怕,我们乘坐的高科技宇宙飞船可以抵挡黑洞撕碎的力量,还有我们的高科技宇航服,也是可以抵抗强大的撕碎力量,但是,我也害怕,林初,我们现在就回去,我按返回键,我们飞船是超光速,黑洞引力没有那么强大的。”
说完,远泽立马按下返航键,并对飞船说道:“你好,返回去地球。”
可是飞船连调头的力也没有,只能直直地冲向黑洞,远泽和林初陷入了万分恐慌,远泽和林初看到了沐之熙和苏月婵的超光速飞船在他们自己前面,发现掉进去的飞船速度越来越慢,慢到最后干脆就停了,黑洞造成了极大的时空弯曲,导致罗远泽和林初看他们好像停止了。同时,看到他们身上发射和反射的光越来越红,是一种红移,是一种多普勒效应。离黑洞中心越近,引力就越强。如果你被黑洞的引力吸住,你会以自由落体运动一头扎进它的中心。随着你越来越靠近黑洞中心,牵引力会变得越来越强,这一结果会在你身体上产生所谓的“引潮力”。也就是说,作用在你头上的引力比作用在你脚趾上的引力更强,因此你会一头扎进黑洞。引力导致你脑袋的加速度比脚趾的加速度更快,这种差异感觉会不断拉伸你的身体,将像从管子中挤牙膏一样,被挤压着穿过太空。你在最后时刻的感觉,将有点像在一个被扭曲的单相镜里面。外界的人看不到你,但是你能看到他们,罗远泽和林初看到沐之熙和苏月婵的飞船进入黑洞了,引力将改变光线的方向,他们的飞船正在慢慢变形。
随后,罗远泽和林初也进入了黑洞。整个飞船摇摇晃晃,黑洞周围的所有物体像离弦的箭一样呼啸而过,直射黑洞里面。伴随着其他碎片撞击飞船“隆隆”的声音,像打雷似的怒吼起来,发出巨大的轰鸣声,这声音是那么吓人、刺耳,飞船晃动得剧烈,像是要散架一样,他们的耳朵也被鼓得嗡嗡响,像是坐飞机遇到了强大气流一样颠簸,又如同割草机的声音和超大号苍蝇,他们心里充满了忐忑、恐惧和期待,飞船的周围一片漆黑,只有飞船里面的仪器亮着灯,这黑暗犹如人间地狱,昏天黑地,他们经过了吸积盘、事件视界、光子轨道,最后到达了奇点,里面一片漆黑,所有物体被撕的粉碎,只有他们的飞船和飞船上的人没有被撕碎。
接着他们都进入了虫洞,而且虫洞内的潮汐力很强,周围的所有物体进去了都撕成了夸克。就像是大海里面的漩涡,是无处不在但转瞬即逝的。虫洞就是时空漩涡,由星体旋转和引力作用共同造成的。漩涡能够让局部水面跟水底离得更近一样,能够让两个相对距离很远的局部空间瞬间离得很近。虫洞四周都是光线,闪耀的光线照亮了世界,尘埃、碎片、气体云都成了一道道明亮的流星,荧光闪闪,在黑幽幽的虫洞中划出一道道金色的弧光,像织女抛出一道锦线,一切都变得那么神奇,那么幽静。这时候,飞船突然传来声音,介绍虫洞的相关信息了:时空洞(Wormhole)又称爱因斯坦-罗森桥,也译作蛀孔。是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是联结两个遥远时空的空间隧道,就像是大海里面的漩涡,是无处不在但转瞬即逝的。这些时空漩涡是由星体旋转和引力作用共同造成的。就像漩涡能够让局部水面跟水底离得更近一样,能够让两个相对距离很远的局部空间瞬间离得很近。虫洞连接黑洞和白洞,在黑洞与白洞之间传送物质。在这里,虫洞成为一个阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥,物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子,然后通过这个虫洞被传送到白洞并且被辐射出去。虫洞可以作为一个超时空管道还可在宇宙的正常时空中显现。虫洞没有视界,它只有一个和外界的分界面,虫洞通过这个分界面进行超时空连接。虫洞与黑洞、白洞的接口是一个时空管道和两个时空闭合区的连接,在这里时空曲率并不是无限大,因而我们可以安全地通过虫洞,而不被巨大的引力摧毁。例如,一颗能形成黑洞的冷恒星,当它坍缩时,其密度已然会超过原子核、核子、中子……,如果再继续坍缩下去,中子也可能被压碎。那么,黑洞中的物质基元究竟是什么呢?有什么斥力与引力对抗才使黑洞停留在某一阶段而不再继续坍缩呢?如果没有斥力,那么黑洞将无限地坍缩下去,直到体积无穷小,密度无穷大,内部压力也无穷大,而这却是物理学理论所不允许的。虫洞的自然产生机制有两种:其一,是黑洞的强大引力能。其二,是克尔黑洞的快速旋转,其伦斯——梯林效应将黑洞周围的能层中的时空撕开一些小口子。这些小口子在引力能和旋转能的作用下被击穿,成为一些十分小的虫洞。这些虫洞在黑洞引力能的作用下,可以确定它们的出口在那里,但是还不可能完全完成,因为量子理论和相对论还没有完全结合。虫洞不像黑洞,理论上可以是单向或双向,都可以导致物质从宇宙的一个区域喷到另一个区域。因为超大质量黑洞的奇异,虫洞会是宇宙无限弯曲的一个点。由于反物质的负密度,它将使轴子被磁场“转变”,对周围的星系产生巨大的影响。如果暗物质是轴子的,可见先进的文明可以产生人造的螺旋磁场,有相应的特性来改变局部暗物质的性质,并或许可以产生虫洞。这可以成为实现星际旅行或时空旅行的方式。
远泽和林初动魄惊心,全身的血液都沸腾起来,心仿佛要飞起来一样在胸膛里乱撞,心儿忐忑跳个不停,脸一直发白,直出冷汗,惊得个个张大了嘴巴,所有恐惧都来源于未知,整个世界都被闪耀的光线包围,如同到了仙境,又像在坐急速转弯的过山车,吓得不得了。过了半个小时,远泽和林初来到了白洞,这些碎片、尘埃、气体云都从白洞喷发出去了,连光也会被排斥掉,所以呈现为白色,这时候飞船智能导航仪传来白洞的介绍:白洞是一个强引力源,其外部引力性质均与黑洞相同,白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。白洞理论主要可用来解释一些高能天体现象。白洞是宇宙中的喷射源,可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射,所以白洞是一个只发射、不吸收的特殊宇宙天体,与黑洞正好相反。广义相对论所预言的一种性质正好与黑洞相反的特殊天体。按照白洞理论,白洞和黑洞相似,也有一个封闭的边界。聚集在白洞内的物质,只可以经边界向外运动,而不能反向运动。因此这种天体外面的物质不能进入。当白洞内超密态物质向外喷射时,就会同它周围的物质发生猛烈的碰撞,从而释放出巨大能量。由此推断,有些X射线、宇宙线、射电爆发、射电双源等现象,会与白洞的这种效应有关。白洞的力是排斥力与黑洞的吸引力相反的力。由于白洞周围具有很强的引力场,它把附近的尘埃、气体和辐射吸引到边界上来,产生很高的加速度,从而与从白洞内高速向外喷射的物质微粒相碰撞,产生巨大的能量辐射。X射线、宇宙射线、射电爆发及双射电源等高能现象,都可看成是白洞与其周围吸积物质相互作用的结果。白洞可以说是时间呈现反转的黑洞,进入黑洞的物质,最后应会从白洞出来,出现在另外一个宇宙。由于具有和“黑”洞完全相反的性质,所以叫作“白”洞;又因为黑洞的引力使得光也无法逃脱,而白洞和黑洞是完全相反的(连光也会被排斥掉),所以呈现为白色,叫作白洞。它有一个封闭的边界,聚集在白洞内部的物质,只可以向外运动,而不能向内部运动。因此,白洞可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射。白洞是一个强引力源,其外部引力性质与黑洞相同。和黑洞完全不一样,白洞不会吸收任何物体,相反的,白洞会不断释放出物质,包括基本粒子和场。白洞和黑洞一样,有一个封闭的“视界”。不过和黑洞不一样,时空曲率在这里是负无穷大,也就是说,在这里,白洞对外界的斥力达到无穷大,即使是光笔直向白洞的奇点冲去,会被其弹回,所以它不可能进入白洞一步。
过了几分钟,远泽和林初还有沐之熙他们被白洞喷射出去,上帝的嫣然一笑,让世界变得豁然开朗,惊恐的远泽他们始终相信终会冲出去,尘埃散去,豁然开朗,心旷神怡,来到了另外一个宇宙,眼前有一个遥远而明亮的红色星球,在闪闪发光,如同踏进了梦境,远泽和林初看到了沐之熙和苏月婵的飞船就在我们前面,这是进入另一个灿烂的宇宙世界嘛?还是平行宇宙中的平行地球呢?
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