宇宙“黑洞”的真面目
天文学家通过长期观测发现,在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域,这种奇异天文现象的主要特征是:1、这个区域有很
天文学家通过长期观测发现,在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域,这种奇异天文现象的主要特征是:1、这个区域有很强的磁场和引力,不断吞噬大量的星际物质,一些物质在它周围运行轨迹会发生变化形成圆形的气体尘埃环;2、它有很大的能量,可以发出极强的各类射线辐射;3、由于它极大的引力作用,光线在它附近也会发生弯曲变化。的确,通过观测到的大量间接征兆可以证实它的存在,却无论如何没能直接看到它。于是一些天文学家想象的认为它是一种恒星塌缩后,质量、密度很大的暗天体,美国物理学家惠勒给它取了一个有趣的名字黑洞。
在进入宇航时代的今天,世界各国已拥有各种先进的天文观测设备,如大口径配有极灵敏接受器的光学望远镜,大型射电天文望远镜,突破了地球大气层包围的哈勃空间望远镜等。天文观测已触及到距地球100亿光年以外的遥远天体,从河外星系到宇宙尘埃都可以一览无余,甚至像几万公里外一支小蜡烛那么微弱的光也能观测到,而唯独对黑洞却无能为力,确有些不合逻辑。如果它真是一种质量、密度很大,磁场、引力极强的天体,为什么至今看不到它的庐山真面目呢?原因很简单,黑洞并不是一种实体星球,而是宇宙天体运动时产生的各种磁场旋涡现象,它的能量、射线辐射主要都是由磁场力作用产生的,因为它的构成物质密度非常稀薄,光线发射极其微弱,所以根本无法在远距离用光学仪器观察到它的形状,按其形态和性质说来它倒真是一个名副其实的黑暗磁场旋涡洞。
设想如果黑洞是一种物质构成密度非常大的天体,那么,在黑洞与物质密度相对极小的宇宙空间两者应该是有分界面的。根据光的反射、折射原理,当光投在两种物质的分界面时会有反射和折射现象的,这一点已经从宇宙中所有不发光天体都能够反光得到证实,无一例外。所以,从黑洞不能反射光线这一点说明黑洞虽然有很强的吸引力,但是它的物质构成密度非常稀薄,还不足以达到反射光线的程度(并不是光线由于被它吸引无法脱离而不能反射)。当光线与它相遇时,只能是穿它而过了,没有明显的光反射和折射现象。因此也就无法通过光学观测直接看到它的形状,而只能用其它天文观测方式,通过黑洞急速旋转运动中产生的极强各类射线辐射来证实它的存在。科学家通过哈勃望远镜上的高速光度计在1992年对天鹅座X-1的一批观察数据进行分析时,发现了两个迅速衰减并很快消失的紫外线脉冲阵列。这种现象与理论预言的物质落进黑洞视界时释放辐射的特征正相符合。至于光线在黑洞附近会发生弯曲的现象,是因为光波本身就是一种频率很高的电磁波,光现象本质就是一种电磁现象,所以,光线在黑洞附近由于受其磁场引力作用而发生弯曲现象是很自然的。
宇宙中一切天体都不是孤立存在的、所有物质之间都有千丝万缕的相互内在联系。黑洞现象的产生也不是偶然的,而是在自然规律内物质循环演变过程中一个重要的环节。整个自然界是由不断运动着的物质所组成,绝对静止的物质是不存在的,物质运动必然会产生磁场,天体和磁场是不可分割的整体,只要天体存在,它周围就一定有磁场存在。各类物质结构由于运动方向的不同,运动速度的差异,会产生无数大小不一、强弱不同的磁场旋涡,这种磁场旋涡就是神秘的黑洞。大的物质结构产生大的磁场旋涡,如星系中心的黑洞(银河系中心);小的物质结构产生小的磁场旋涡,如恒星之间的黑洞(天鹅座X-1)。
自然界决定物质能量大小有两个重要因素:一是物质的质量;二是物质的运动速度。由于磁场具有力和能的特征,所以黑洞虽然构成物质密度很小,但因为它有极快的旋转运动速度,当组成它的物质凝聚向一个方向作有序运动时,便产生很大的能量和极强的引力。宇宙中一些分散的呈气态的氢、氧类物质和呈固态的硅、铁类尘埃物质,受黑洞吸引力作用,在黑洞附近运动方向发生变化,向其中心高速旋进,会形成围绕黑洞中心运动的圆形气体尘埃环。黑洞虽然不能直观地看到,但可以通过它向外发出的各类射线辐射现象提示它的形态。国外有报道,哈勃望远镜已拍摄到黑洞周围边缘呈翘曲状的尘埃圆盘,这就更形象的证实了黑洞的旋涡性质和真实形态以及旋涡多呈漏斗状的特点。(责任编辑:www.360gaokao.com)
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