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各种各样的黑洞
来源:生活百科全书 专题: ( 字号:   )

与其说因为在解析广义相对论的公式的过程中证明在空间里的某些地方存在着超出想象的东西(即后来所称的黑洞),倒不如说出于数学上的兴趣,科学家们进行了大量的研究.例如,把黑洞的视界假定为完全的球面的作法并不能适用于所有的情形.德国人赫尔曼·瓦尔研究了椭球形的视界。

1963 年,新西兰数学家克尔求出了带自转的黑洞的解.前文说过,爱因斯坦的公式仅仅预言了黑洞的存在,至于它是否处于静止则是由解析算式的人自由附加的条件.所以,克尔提出把黑洞想像为像海中的涡流或像台风眼一样的旋转的东西应该更具有普遍性。

电流在竖立于空中的天线里振荡时就会产生电波,电荷所产生的电场跟不上电荷的运动速度——电场滞后于电荷,我们有理由认为电波会出现上述现象.与此相同,当引力源不住地自转时,它将拖曳着引力使其含有自转方向(球的切线方向)的成分.进一步说,奇点将在史瓦西球面上相当于赤道的位置上形成复杂的环状。

也是在同一时期,美国物理学家约翰·惠勒提出了黑洞这个命名.以前的研究始终没有脱离出由爱因斯坦的公式推导出的特殊解的范畴,过分些说,在20 世纪60 年代之前,黑洞不过是个数学玩具.在弄清楚黑洞的自转之后,科学家们才真正意识到"黑洞不是寻常的东西",从而再次掀起了新的研究热潮。

黑洞除了能自转、具有角动量以外,是否还具有其它的性质呢? 许多专家对此进行了研究.比如地球,有陆地、海洋、大气、表面有冷热之分等等,包含了丰富的变化;再比如月面,有沙漠、环形山,呈现着复杂的模样.然而黑洞却像得不到任何信息的暗球(? ),所附属的性质只有质量、电荷以及角动量等三种.除此以外,我们无法进行黑洞A 如此如此、黑洞B 那般那般……之类的区分。

□图2-3 引力的旋涡—自转黑洞!

人们常说黑洞只有三根"毛"(信息),足见黑洞的无情,由于所能获得的信息少得可怜,有人甚至说黑洞象个"秃瓢".对于那么巨大的黑洞,我们所掌握的知识与对一个基本粒子的了解程度差不多。

尽管难度很大,科学家们还是动员了天文台的各种观测手段在现实宇宙中进行了寻找黑洞的工作,找到了相当多的好象是黑洞的存在,特别是位于天鹅座天鹅颈部的X-1 最为有名,还有人提出在银河系的中心也存在着巨大的黑洞。

下页:为什么能观测到黑洞?


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