宇航员掉入黑洞还能继续生存

不论对普通人还是天文学家而言，“黑洞”一词往往是神秘、巨大能量和难以破解的宇宙现象的代名词。天文学家却通过精确计算认为，虽然物体难以逃离黑洞的吸引，但是进入黑洞内部后却永远不会达到引力场的中心。黑洞是广义相对论预言的一种特别致密的暗天体，黑洞中隐匿着巨大的引力场，因引力场特别强大，以至于包括光子在内的任何物质只能进去而无法逃脱。黑洞理论的提出，物理学家爱因斯坦和霍金都肯定了黑洞的存在，绝大多数科学家都致力于寻找黑洞确切存在的证据来完善黑洞理论。

“黑洞内部引力场的中心研究叫G点，经过一些计算和推论可以证明，物体进入到黑洞之后，永远到达不了G点。”中科院高能物理研究所研究员张双南介绍。

以前的物理和数学研究认为，物体一旦进入黑洞内部，就会立刻到达G点。张双南解释说：“这个意见和以前截然相反，天体物理学黑洞不是数学黑洞。数学黑洞认为黑洞的点质量在空间没有分布，形成的G点是黑洞的中心；但天体物理黑洞是在物理黑洞的基础上形成机制的物体黑洞，质量在黑洞内部可以有分布，但是没有任何质量，因此也彻底避免了黑洞的G点问题。”

正因为对比黑洞的不同研究理论，导致了结论的不同，张双南的研究在得出结果以后，很多人都曾表示难以相信。物理学观点认为，黑洞其实也是个星球一只不过它的密度极大，靠近它的物体都被它的引力所约束。

“正因为黑洞对光线的强大吸引，导致了其外部与内部时间上的不一致。如果是在黑洞内部观测，可以看到物体在有限的时间内全部掉进入了黑洞世界，但在外部观测者眼中，有限的时间内，不可能到达黑洞的数学G点，只有宇航员可以看到黑洞并能进入。”张双南说。这就意味着，如果一个宇航员掉入黑洞，他看到自己正在下落，但对于外界的观测者来说，他是永远进入不到G点的。

“也就是说，如果宇航员在太空中进入了黑洞，他是不会受到巨大的引力场作用而被压缩成核物质，他还会继续生存，但也不能逃离黑洞，我们不需要为他举行葬礼。当然，这只是一种比喻。此外，黑洞是否存在球壳也是天文学家正在研究的问题。对于科学家来说，黑洞仍然有很多未解之谜。”张双南说。

名词解释

广义相对论预言的一种特别致密的暗天体。大质量恒星在其演化末期发生塌缩，其物质特别致密，它有一个称为“视界”的封闭边界，黑洞中隐匿着巨大的引力场，因引力场特别强以至于包括光子(即组成光的微粒，速度c=3.0×108m/s)在内的任何物质只能进去而无法逃脱。形成黑洞的星核质量下限约3倍太阳质量，当然，这是最后的星核质量，而不是恒星在主序时期的质量。除了这种恒星级黑洞，也有其他来源的黑洞——所谓微型黑洞可能形成于宇宙早期，而所谓超大质量黑洞可能存在于星系中央。

黑洞可以经由电子仪器观察到。

黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说，但黑洞还是有它的边界，即“事件视界(视界)”。据猜测，黑洞是死亡恒星的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍缩时产生的。另外，黑洞必须是一颗质量大于钱德拉塞卡极限的恒星演化到末期而形成的，质量小于钱德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的。

物理学观点的解释

黑洞其实也是个星球，只不过它的密度极大，靠近它的物体都被它的引力所约束(就好像人在地球上没有飞走一样)。对于地球来说，以第二宇宙速度来飞行就可以逃离地球，但是对于黑洞来说，它的第二宇宙速度之大，竟然超越了光速，光速已经是极限速度了。所以连光都跑不出来，于是射进去的光没有反射回来，我们的眼睛就看不到任何东西，只是黑色一片。

是否存在黑洞

黑洞可能是宇宙中最神秘的地方，自从黑洞理论提出以来，爱因斯坦和霍金都肯定了黑洞的存在，绝大多数科学家都致力于寻找黑洞确切存在的证据来完善黑洞理论，美国航空航天局甚至要给附近的黑洞做“人口普查”。但是，有一批美国科学家日前却提出全新的看法，认为所谓的黑洞根本是子虚乌有。

与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。

在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。

更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其他方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背!

“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着，新的理论也不断地提出。不过，这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。

黑洞和与白洞

科学家们提出设想，既然宇宙中有黑洞，那么一定存在“白洞”。黑洞可以用强大的吸力把任何物体都吸进去，而白洞可以把这些东西都吐出来。科学家们设想，黑洞与白洞是连在一起的，黑洞把物质吸进去，物质在里面会经过一个叫做奇异点的东西(至于为什么叫做奇异点，是因为物质经过它时受到的压力是无限大的)，然后物质就到达了白洞的“管辖范围”，会被白洞“吐”出来。然后物质就到达了另一个宇宙。

黑洞和的毁灭

黑洞会发出耀眼的光芒，体积会缩小，甚至会爆炸。当英国物理学家史迪芬.霍金于1974年做此预言时，整个科学界为之震动。

霍金的理论是受灵感支配的思维的飞跃，他结合了广义相对论和量子理论。他发现黑洞周围的引力场释放出能量，同时消耗黑洞的能量和质量，我们可以认定一对粒子会在任何时刻、任何地点被创生，被创生的粒子就是正粒子与反粒子，而如果这一创生过程发生在黑洞附近的话就会有两种情况发生：两粒子湮灭、一个粒子被吸入黑洞。

“一个粒子被吸入黑洞”这一情况：在黑洞附近创生的一对粒子其中一个反粒子会被吸入黑洞，而正粒子会逃逸，由于能量不能凭空创生，我们设反粒子携带负能量，正粒子携带正能量，而反粒子的所有运动过程可以视为是一个正粒子的为之相反的运动过程，如一个反粒子被吸入黑洞可视为一个正粒子从黑洞逃逸。这一情况就是一个携带着从黑洞里来的正能量的粒子逃逸了，即黑洞的总能量少了，而爱因斯坦的公式表明，能量的损失会导致质量的损失。当黑洞的质量越来越小时，它的温度会越来越高。

这样，当黑洞损失质量时，它的温度和发射率增加，因而它的质量损失得更快。这种“霍金辐射”对大多数黑洞来说可以忽略不计，因为大黑洞辐射的比较慢，而小黑洞则以极高的速度辐射能量，直到黑洞的爆炸。