大公网

大公报电子版
首页 > 艺文 > 大公园 > 正文

闲话烟雨/化繁为简\白头翁

2020-11-27 04:24:01大公报
字号
放大
标准
分享

  宇宙裏,没有人能计算出有多少个黑洞,但天文学家已经观测到了很多各式各样的黑洞。随着人类在南极建的南极望远镜,在埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴建的恩托托天文台,人类离黑洞越来越近,观察得越来越清晰。

  早在上世纪六十年代末七十年代初,霍金和另外三名科学家证明了黑洞的“无毛定理”。“无毛定理”就是一切处於稳定态势运行的黑洞,都具有各自不同的质量、电荷和角动量的完全描述,每一个处在宇宙之中的黑洞,都像挂在森林中一棵茂盛大树上的一片绿叶,谁能说那片与众不同的绿叶没有透露出植物和自然界的美?从此,黑洞被认为是宇宙间最美的天体。

  黑洞这个名词并非霍金创造的,而是比霍金年长三十一岁的美国普林斯大学著名的教授惠勒。当时,惠勒及其学生在天体、宇宙和黑洞的研究上有了实质性突破。但那些研究,缺乏坚实的理论基础,缺乏物理和数学论证的理论和数据支撑。直到霍金巧妙地将量子效应应用於黑洞的研究,得出了黑洞具有温度的重要结论,使对黑洞的研究大大前进了一步。

  需要指出的是,在量子理论中,真空并不是什麼都没有,从哲学上讲,纯粹的真空也是不存在的。真空也是不断有正粒子和反粒子在不断地生成和湮灭,只是这个演变的过程极为短暂,一般观察不到。当这种正反粒子互相作用时,黑洞会产生一种不可思议的力量,优先将反粒子吸入进黑洞,把正粒子推向外界。这也是黑洞会辐射正粒子现象的真相。由於反粒子带有负能量,吸入黑洞的反粒子就会使黑洞的能量减少,通过爱因斯坦最著名的公式E=mc2就推断出黑洞的质量会变小。通俗地讲,黑洞吸收的反粒子越多,辐射出去的正粒子越强,黑洞的能量就会减弱,吸收和辐射的能力就会减弱,黑洞的质量就会流失,黑洞就会消失。这项霍金发现并论证的结论在物理界引起极大的轰动。

  其实,一些极其複杂的事物从本质上讲又都极其简单。爱因斯坦只用两个字就把核实验和氢实验分开,一个是轻字,一个是重字。核实验是轻核裂变,氢核实验是重核裂变。有时候极简单的现象,却蕴含有极複杂的原理。屎壳郎推动滚圆的粪球,从来都是履行两点之间直线最短,绝不会出现偏差,更不会“盲人骑马”,其原因是利用宇宙间的银河在导航。

(“霍金黑洞论”之四,标题为编者加)

相关内容

点击排行