其實(shí)在我們?nèi)粘I町?dāng)中,有一些效應(yīng)往往被忽略掉了。我們現(xiàn)在人人都有手機(jī),去某些地方需要導(dǎo)航,導(dǎo)航利用的信號(hào)是來(lái)自導(dǎo)航衛(wèi)星。衛(wèi)星上的時(shí)間和我們地球上的時(shí)間,大家可以想象一下,因?yàn)樗幍母叨?、距離、位置不同,時(shí)間也肯定會(huì)有差別。在地球表面或地球附近,空間彎曲應(yīng)該稍微大一些。相比較之下,我們時(shí)間的流逝要比衛(wèi)星上的時(shí)間流逝得慢一點(diǎn)。這樣的話,就有一個(gè)時(shí)間差。我們?cè)诶脤?dǎo)航的時(shí)候,最終必須要考慮到這個(gè)因素。因?yàn)楸M管這個(gè)時(shí)間差非常小,但是光速是30萬(wàn)公里/秒,如果不糾正這個(gè)時(shí)間差,導(dǎo)航估計(jì)就會(huì)把我們引向一個(gè)完全不知道的地方。這是現(xiàn)在導(dǎo)航系統(tǒng)必須要考慮的一個(gè)效應(yīng)。
如果從高維時(shí)空去看,黑洞應(yīng)該是什么樣子的?非常像一個(gè)漏斗狀的物體。在科幻電影或者理論當(dāng)中有非常多對(duì)于黑洞的描述。人類發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)黑洞是在天鵝座,當(dāng)時(shí)在X射線波段,而且是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的,所以我們是稱之為天鵝座X-1。這個(gè)黑洞系統(tǒng)是在20世紀(jì)60年代被發(fā)現(xiàn)的,發(fā)現(xiàn)以后,地球上非常著名的物理學(xué)家或者說(shuō)最聰明的兩個(gè)物理學(xué)家就為此就爭(zhēng)論,其中,霍金盡管做了非常多有關(guān)黑洞方面的工作,但他認(rèn)為這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中不存在黑洞。但是基普·S·索恩認(rèn)為這是黑洞,所以兩個(gè)人就為此打賭,并且寫下了一個(gè)賭約,以1年的雜志作為賭注。
他們是1974年12月份簽訂的賭約。到了大約20世紀(jì)90年代的時(shí)候,越來(lái)越多的觀測(cè)表明,這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)該存在黑洞,霍金最終服輸了。在這個(gè)賭約上,我們可以看到霍金的簽名以及指印。盡管在20世紀(jì)90年代很多的證據(jù)表明,這很有可能是一個(gè)黑洞,而且霍金也承認(rèn)自己輸了,但是對(duì)于黑洞質(zhì)量等的測(cè)量并不是特別精確。2010年,我在美國(guó)哈佛大學(xué)讀博士后,我和合作者利用美國(guó)的VLBI射電望遠(yuǎn)鏡以及美國(guó)的錢德拉X射線太空望遠(yuǎn)鏡,對(duì)黑洞的質(zhì)量以和它的距離進(jìn)行了精確的測(cè)量?,F(xiàn)在我們知道,黑洞的質(zhì)量大約是在15個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量左右,距離是7800光年。也就是說(shuō),每一次我們所觀測(cè)到的光,都是經(jīng)過(guò)了7800光年才傳到地球上的。大家或許會(huì)問(wèn),測(cè)量重量、質(zhì)量、距離等性質(zhì)有什么意義呢?對(duì)于一個(gè)天體而言,尤其是對(duì)于黑洞,這就類似于我們做了一個(gè)完整的描述,當(dāng)我們知道黑洞的這些性質(zhì)以后,就可以很容易地把這個(gè)黑洞和其他的黑洞區(qū)分開(kāi)來(lái)。而且可以知道一些黑洞處于什么樣的狀態(tài),就如同我們看到了這幅畫一樣,天文學(xué)家需要的是這些量,大眾或者藝術(shù)家需要的是這幅畫。
那么,在宇宙當(dāng)有多少種黑洞呢?現(xiàn)在我們知道的,有兩大類黑洞:一種我們稱之為“恒星級(jí)黑洞”,它的質(zhì)量和我們的太陽(yáng)差不多,或者就是幾十倍,是質(zhì)量較小的黑洞;另外一類要比太陽(yáng)的質(zhì)量大非常多,可以說(shuō)是幾百萬(wàn)倍,甚至幾十億倍都有可能。我剛才提到,一旦一個(gè)東西掉到黑洞里邊,那肯定是出不來(lái)了。那我們?cè)趺床拍軌蚩吹胶诙茨兀勘M管黑洞自身是黑色的,我們看不到它,但是它周圍會(huì)產(chǎn)生氣體盤,以及在某些情況之下它會(huì)有一些噴出的物質(zhì),這些氣體盤和噴出的物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)的輻射,從而讓我們知道黑洞就在那里。這些輻射都不是來(lái)自黑洞本身,而是來(lái)自黑洞附近。
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