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第19章 宇宙中最神秘的谜团

黑洞的所谓“黑”,表明它不向外界发shè和反shè任何光线,因此人们无法看见它,它是“黑”的;所谓“洞”,是表明任何东西一进入它的边界便休想再出去,所以它活像一个真正的“无底洞”。黑洞为什么有这样的特xìng?这是因为它有极其强大的引力场,以至于任何东西,包括光在内,都不能从中逃掉。不仅如此,黑洞强大的引力场还足以摧垮其内部的一切物体,所以黑洞内部不具备任何类型的物质结构,这就是著名的“黑洞无常定理”。黑洞具有奇特的、令人难以想像的古怪xìng质。它的密度大得惊人,如果把太阳变成一个黑洞,它的半径就要从现在的70万千米“压缩”到3千米左右,即缩小到二十三万分之一;如果把我们的地球变成一个黑洞,那么它的半径就要从现在的6000多千米“压缩”到仅几毫米,相当于一颗小小的绿豆。经过天文学家研究,对黑洞的来源有3种看法:一是恒星在其晚年核燃料全部耗尽,星体在其自身引力作用下开始收缩凹陷,如果收留凹陷物质的质量大于太阳质量的3倍,那么收缩凹陷的产物便是黑洞;二是星系或球状星团的中心部分恒星很密集,星体之间容易发生大规模的碰撞,由此产生超大质量的天体坍缩后,便可以形成质量超过太阳1亿倍的黑洞;三是根据大bàozhà的宇宙模型推断,大bàozhà的巨大力量会把一些物质挤压得极其紧密,于是形

成了“原生黑洞”。

天文学家还列举了许多星体轨道畸变的事实,以确认黑洞的存在。但是,尽管天文学家都认定黑洞的存在,但没有一个人找到一个黑洞。因此,黑洞是否存在,至今还是个谜。银河系中有栖息生物的行星吗

生物进化的过程如此漫长,把它和恒星演化的时间去对比没有什么不恰当。我们知道,天上有的恒星那样年轻,甚至爪哇猿人曾经是它们诞生的见证人。在这种恒星周围的行星上,目前高级生物还来不及形成。我们也知道,大质量恒星发光发热只有几百万年,这对于生物进化实在太短暂了。看来合适的对象只有从质量相当于或小于太阳的恒星中去找。银河系大约共有恒星千亿,其中绝大多数的质量都算“合格”,这是因为质量较大的恒星终究甚少。

除了百分之几的少数例外,银河系中恒星的发热年代都很长,足以使智慧生物渐渐形成。但尚不清楚的是这些星有没有行星围绕着它们转,因为只有在围绕恒星公转的天体上才能具备yè态水所需的温度。可惜天文学家对别的太阳周围的行星还一无所知。由于它们实在太遥远,即使离我们最近的一些恒星确有这种伴侣天体绕它们转,人们也还没有能做到用望远镜直接观测这些微乎其微的对象。可是话说回来,别的太阳周围也有行星绕着转,这是极为可能的。首先,人们要打破生活在一个独特太阳系中这样一种概念

的束缚。科学发展史曾一次又一次地表明,那种把人类放在宇宙中特优地位的想法都是错误的观念。

我们已经了解,宇宙物质的角动量很可能使单星周围形成行星系。人类自己所处的行星系也支持这种观点。巨大行星木星和土星甚至以它们的卫星群在周围组成了具体而微的“行星系”,看来这也要归因于角动量。因此,单星周围都有行星系在运转的假想是合理的。

如果在恒星形成的过程中由于角动量等因素而产生了一对双星,那么即使在此以前行星曾成对出现过,它们也应该在不长的宇宙演变岁月中不是落到其中的一颗星上,就是被甩到宇宙空间。因为认真观测表明半数以上的恒星是双星,所以银河系整个算下来还剩大约400亿恒星伴有行星。

问题又来了:这些行星与各自恒星的距离是否合适呢?一个行星至少应该满足的条件是它与所属恒星的距离使得辐shè在它表面造成yè态水所需的温度。在太阳系中,水星极靠近太阳,而离太阳比火星更远的所有外行星则受阳光照shè太弱,不够温暖。别的恒星周围的行星我们始终还没有见到,怎样才能知道它们之中有多少已经具备了距离恒星恰到好处的条件呢?我们的办法只有和自己所处的行星系类比。地球无疑地处在太阳系生命带内部,火星和金星靠近此带边缘。“水手”号探测器拍到的照片表明,火星表面的荒凉程度和月球表面类

似。尽管火星有大气并且含有水分,但是在它表面上软着陆的一系列“海盗”号探测器经过取土分析并没有发现生物细胞的任何迹象。前苏联的一批探测器测到的金星表面温度超过450摄氏度,所以金星也不是生物栖息的场所。在太阳系中我们似乎是独此一家。

只要仔细想想,一个行星必须同时满足多少条件才能栖息生物,我们就会明白,天体具备适于生物的气候是多么稀罕的巧例。1977年,在美国航空航天局工作的科学家迈克尔·H·哈特指出,只要把我们对太阳的距离缩短5%,地球上的生物就会热不可耐而不能生存;这段距离只要加长1%,地球就要被冰川覆盖。我们所居住的行星伸缩余地是不大的,因此他认为,外部条件合适,使生物能进化到较高级阶段的行星,在银河系中最多只有100万个。

在某个行星上如果适宜的气候能维持足够长的年代,生命确实会形成吗?这个问题应该去问生物学家,而不是天文学家。不过天文学家也能帮一点忙,他了解除了少数例外,整个宇宙中化学元素的分布大体上是相同的,银河系中离我们最遥远的恒星,甚至别的星系中的恒星,它们的化学组成和太阳一样。没有由硫组成的恒星,也没有由汞组成的云团。压倒多数的情况下宇宙物质的最主要成分是氢,其次是氦,再其次才是其他的化学元素。即使是在一个遥远的但气候适宜

的行星上,也可能找到构成一切有机分子所需的各种物质。shè电天文学家在气体云发现了名目繁多的各种有机分子,其中有乙醇和甲酸,有氰化氢和甲醚。当然,从这类简单有机化合物向那些构成生命基础的复杂分子演变是一条漫长的道路。让我们假想凡是可能孕育生命的场所,生物实际上都已出现,那么银河系中可能有着100万个居住生物的行星,这些生物也许各自都已演变了40亿年,只不过它们应处在各自不尽相同的进化阶段罢了。

银河气弧的磁场

在茫茫宇宙有许多现象,人们还无法用我们今天的眼光和科学知识去理解和想像。

美国天文学家莫里斯等人利用国家天文台的大无线阵,观察到银河系中心有一道由星际圆盘伸延而出的巨型气弧,它“颇为壮观,与银河系圆盘几乎垂直”。我们就称之为“银河气弧”吧。

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