撰文：迈克尔·芬克尔 Michael Finkel
插画：马克·A. 加利克 Mark A. Garlick
翻译：王晓波

被加热到极高温的气体围绕着人马座A星旋转，而这一天体是我们所在星系的中央黑洞。

隐藏的巨穴
从一架业余天文望远镜看去，银河的中心尘埃弥漫，以对角线方向扫过天空，遮掩着星辰孕育的暖房。帘幕之后还隐匿着我们星系中央的巨型黑洞。
STÉPHANE GUISARD, EUROPEAN
SOUTHERN OBSERVATORY

　　爱因斯坦曾认为黑洞——坍缩的恒星，密度大得连光线都逃不出它的奴役——是一种太过荒谬的概念，不会真实存在。爱因斯坦错了。
　　太阳，我们的恒星，在它的灭亡之日将平静死去。就恒星而言，太阳的质量只算中等，再过50亿年左右，待它将所有氢燃料烧完，它的外层物质会脱落漂离，而内核最终将缩成一颗白矮星，成为体积与地球相仿的一块宇宙灰烬。
　　对一颗质量十倍于太阳的恒星来说，死亡时的场面要激烈得多。超新星爆炸会把它的外层物质炸飞，并使它在几个星期的时间里成为全宇宙最明亮的天体之一。同时，恒星内核被自身重力挤压而成为一颗中子星，如同一个直径约20公里的转动的轴承。中子星上，一块方糖大小的物质就相当于地球上10亿吨的重量；它的引力是如此之强，以至于你向它扔一块棉花糖，都能产生犹如一颗原子弹爆炸的冲击。
　　但这还不算什么——如果是跟一颗质量约为太阳20倍的恒星的濒死挣扎来比。就算你每毫秒引爆一颗广岛级别的原子弹，一直炸到这个宇宙湮灭的那一天，所产生的能量仍然不及一颗巨恒星坍缩前的短暂时刻。恒星的内核会向内猛收，温度冲上550亿摄氏度，重力捻碎一切，势不可挡。大如须弥山的铁块，几乎瞬间就被压成一粒沙。原子破碎了，变成电子、质子和中子；这些微小的碎片又被挤成灰，化为夸克、轻子和胶子。如此以往，越来越小，越来越密，直到……
　　直到天晓得发生了什么。在试图解释这个重大宇宙现象时，统领宇宙运作的两大理论——广义相对论和量子力学——都夹缠不清，就像尾旋疾坠的飞机上指针狂转的仪表。
　　恒星变成了一个黑洞。
　　黑洞之所以是宇宙中最昏暗的深渊，是因为逃离其引力所需的速度太高。为了克服地球引力的牵绊，你需要加速到大约每秒11公里。这已经很快了，比子弹还要快六七倍，但自1959年以来，人类打造的火箭已一再实现这速度。宇宙中的速度极限是每秒29万9792公里，也就是光速，但就连光速也不足以打败黑洞的引力。因此，无论黑洞里有什么，哪怕是一束光，也休想逃得出来。而且由于极端重力的某些奇特效应，黑洞外面的人也不可能向里面瞧。黑洞是脱离宇宙集体的流放者。黑洞内外之间的那条分界线被称为“黑洞表面”。任何通过这一表面的东西——恒星、行星、人——都永远地失去踪迹。
　　爱因斯坦，物理学历史上最具想象力的智者之一，生前从不相信黑洞。他笔下的公式可以容纳黑洞的存在，但他觉得大自然不会容许这样的事物。在他看来最不合理的地方在于，重力竟能压倒看似更强大的作用力——电磁力、核力——还使得一颗庞大恒星的内核从宇宙中基本消失，就像玩了一出星际魔术。
　　对黑洞假说持否定立场的远不止爱因斯坦一人。在20世纪上半叶，大多数物理学家都不相信，一个物体的密度能大到牵住光线的地步。当时谁赞同这种奇谈怪论，无异于葬送自己的学术前途。
　　然而，科学家们对黑洞可能性的兴趣早在18世纪就有了。英国哲学家约翰·米歇尔在1783年呈给伦敦皇家学会的一份报告中提到了这个想法。法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯在1796年出版的一本书中预言了它们的存在。当时没有人把这种密度超大的怪物称作黑洞，而是以“冻星”、“暗星”、“坍缩星”称之，还有叫它们“施瓦茨席尔德奇点”的（得名于解决了许多有关理论问题的德国天文学家）。黑洞之名首见于1967年美国物理学家约翰·惠勒在哥伦比亚大学的一次谈话。
　　（欲知完整故事，请阅读《华夏地理》2014年3月号）

原文链接： http://www.ngmchina.com.cn/web/?action-viewnews-itemid-207098