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宇宙很大,有許多星系和行星,宇宙中也有許多特殊的天體。能夠自發(fā)產生電磁波的脈沖星會讓人誤認為是外星人發(fā)出的信號。在許多特殊的天體中,黑洞是最神秘和最難理解的。
黑洞首次被發(fā)現(xiàn)是在1916年,當時德國天文學家卡爾·卡爾·史瓦西通過計算獲得了愛因斯坦引力場方程的真空解。這個解表明,如果大量的物質集中在空間中,一個奇怪的現(xiàn)象就會發(fā)生在它的周圍,也就是說,在粒子周圍有一個界面——“地平線”(horizon)。一旦進入這個界面,光也無法逃脫。這個“不可思議的天體”被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為“黑洞”。
黑洞有超強的吸力,任何物質都可以被吸入。即使光和電磁波也無法從黑洞中逃逸,我們也無法直接觀察黑洞。科學家通過觀察這個空間來確定宇宙中的某個地方是否存在黑洞。黑洞強大的吞噬力一定是它周圍的虛擬元素,而且不會有任何物質,尤其是光線會被黑洞附近的區(qū)域吞噬。根據黑洞的這一特征,科學家們基本上可以確定在這個位置上有一個黑洞,只要在宇宙的某個地方發(fā)現(xiàn)一個虛擬元素,光線就會通過這個區(qū)域消失。
黑洞也有大有小。較大的黑洞可以吞噬恒星。銀河系中心有一個巨大的黑洞。2017年12月7日,美國卡內基科學研究所的科學家發(fā)現(xiàn)了歷史上最遙遠的超大質量黑洞,質量是太陽的8億倍。
黑洞似乎是大胃王。只要接近它的物質被消耗掉,不管消耗多少,也從來沒有被喂養(yǎng)過,科學家們就一直在猜測:黑洞是一種什么樣的存在?被它吞沒的物質究竟去了哪里,它變成了粒子并分散在宇宙中,還是到達了其他地方?
一些科學家認為黑洞可能有兩端,一個吞噬物質,另一個噴射物質,叫做白洞。吞噬在黑洞一端的物質實際上并沒有消失,而是被噴射到了白洞的另一端。黑洞類似于蟲洞星門,它連接著遙遠宇宙中的兩個點。一端進入另一端,然后出去。它可能跨越的距離是幾十光年、幾百光年甚至更多。
如果黑洞真的是一個蟲洞,它對人類來說將具有非凡的意義。我們知道,雖然近幾十年來人類在空間科學技術方面發(fā)展很快,對宇宙的了解也越來越多,但宇宙太大了,我們現(xiàn)在無法走出太陽系,宇宙的探索更多地依賴天文望遠鏡,但望遠鏡觀測只是一個模糊的輪廓。我們看不到具體情況。例如,天文望遠鏡可以觀察數(shù)百光年以外的行星的存在,但是這個行星上的具體情況只需要仔細觀察。
然而,沒有速度就不可能近距離觀察天體,這也是人類文明探索宇宙的最大障礙。如果在速度上沒有重大突破,探索宇宙就是一個笑話。太陽系的直徑只有一光年,但是以目前的人類技術,宇宙飛船可能需要幾千年才能飛出太陽系。
有些人可能會說,如果宇宙飛船的速度達到光速就好了。事實上,宇宙中光速并不快。即使人類的宇宙宇宙飛船能夠達到光速,能夠探索的宇宙也只是一小部分。以銀河系為例,直徑為10萬光年,宇宙飛船的速度達到光速,飛出太陽系需要10萬年。
因此,科學家們提出了超光速的概念。只有當速度超過光速時,人類才能真正探索宇宙,最終揭開宇宙的真相。根據相對論,真空中物體的速度極限是光速,比光速還快。然而,超光速現(xiàn)象已經在實驗室中發(fā)現(xiàn),科學家們也在宇宙中觀察到超光速現(xiàn)象,所以超光速現(xiàn)象存在于宇宙中。
科學家大膽地提出了曲速引擎的想法。它的理論是壓縮宇宙飛船前面的空間,擴大它后面的空間,從而扭曲宇宙飛船前后的空間。一旦空間被扭曲,它就能讓飛船以比光速更快的速度飛行。宇宙中最神秘的事情是什么?一定是空間。掌握空間意味著掌握宇宙,但是破解宇宙的秘密非常非常困難。以人類目前的技術,可能需要幾百年甚至幾千年或更長的時間才能對太空有一個初步的了解。然而,如果要實現(xiàn)超光速,人類不可能有一千年以上的時間。
為了探索宇宙,人類不會放棄研究超光速技術,但在研究技術的同時,科學家推測宇宙中可能存在天然蟲洞。這些蟲洞連接著宇宙的兩個點。如果能找到這些蟲洞,穿越蟲洞也能實現(xiàn)超光速飛行,所以人類不需要等到超光速技術實現(xiàn)的那一天,才能走出太陽系、銀河系等。
宇宙中的蟲洞是什么樣的?科學家們也不知道,黑洞的發(fā)現(xiàn)及其特殊性讓科學家們懷疑:黑洞會是蟲洞嗎?盡管人類目前沒有能力接近黑洞進行研究,但科學家們越來越相信,通過對黑洞的遠程觀察和數(shù)據收集,黑洞很可能是一種蟲洞形式。
在未來,人類科技將會更進一步。我們可以收集黑洞附近的數(shù)據。一旦確認黑洞確實是一個蟲洞,人類真正探索宇宙的那一天就會到來。我們的宇宙飛船可以穿過蟲洞到達宇宙的遙遠深處,走出太陽系,飛出銀河系。有可能實現(xiàn)這一天。我們期待著它。
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