黑洞

           作者:约翰-皮尔·卢米涅
              总目录:
            第一篇:引力与光
            第一章 首批硕果
            第二章 相对论
            第三章 弯曲时空
            第二篇:火中凤凰
            引言
            第四章 从黎明到黄昏
            第五章 灰烬与钻石
            第六章 超新星
            第七章 脉冲星
            第八章 31处
            第三篇:光的消逝
            第九章 视界
            第十章 照明
            第十一章 落入漩涡
            第十二章 图形游戏
            第十三章 黑洞机器
            第十四章 量子黑洞
            第四篇:光的复归
            第十五章 原初黑洞
            第十六章 X射线星
            第十七章 巨型黑洞
            第十八章 引力光
            第十九章 黑洞宇宙
            第一篇:引力与光
  理论研究就像钓鱼:你不知道水中有什么,只有投竿,才可能有所收获。
           ——瓦尔(Novalis)
   
         第一章 首批硕果
  最幸运的人
  一只小鸟的重量足以移动地球。
           ——列奥那多·达芬奇(Leonardo da Vhco)
  古希腊哲学家在许多领域的天才思想至今仍未被超越,但他们对弓l力却所知甚少。亚男士多德(Aristotle)相信每个物体都有其在宇宙中的“自然位置”。最底层足陆地及其所有的直接附着物,在这上面是水,然后是空气,最后是最轻的元素火。一个因受力而离开其自然位置的物体总足要返回它自己的层次,因此,被抛射到空气中的箭或石块总是会落回地面。亚里士多德还进一步断言,物体的运动都沿直线进行,由弓射出的箭将沿直线向上运动,当弓所提供的力停止作用时,箭就又沿直线落回地面。
  在20个世纪里几乎没有人对古希腊哲学家的理论表示过怀疑,尽管日常生活提供了反面的证据:箭的运动轨迹并不是一条直线,而是一条曲线即抛物线。只有一个人,即6世纪时生活在亚历山大城的约翰·菲罗帕纳斯(John PhiloPonus),敢于提出惯性原理,向亚里士多德的思想挑战。
  伽利略(Galileo)是对引力进行严格的科学考察的第一人。他做了一系列实验,包括让各种不同的物体从比萨斜塔上落下以及让不同大小的球沿斜面滚下。1638年,他发现了引力的最基本的性质:在其作用下的所有物体都得到同样的加速,与物体的质量或化学成分无关。
  伽利略的工作以其对物理现象的仔细观察和深刻的科学推理而著称。他的结果显然与亚里士多德对世界的认识相反。在研究一个物理现象时,我们必须分离出所有那些使我们的日常经验复杂化的外部因素。为了从对在空气中下落的物体的观察而推导出支配真空中物体自由下落的普遍规律,伽利略必须首先理解摩擦力和空气阻力,因为正是这些与物体的大小和质量有关的“寄生”效应掩盖了引力的真正作用(如果像某些历史学家所认为的那样,伽利略事实上并没有从比萨斜塔上抛出物体,那么他由一连串的抽象推理而得出自己理论的能力应当受到更高的赞誉)。
  直觉的天才有分析的天才为后继。按照广泛流传的说法,1666年的一个满月之夜,当一只苹果从树上落下时,伊萨克·牛顿(Isaac Newton)正坐在那棵树下沉思。他突然意识到,由于同一种吸引的力量即地球引力,月亮和苹果都会朝地球下落。他计算出,两个物体之间的引力随它们距离的平方反比例减小,距离加倍,则引力减小4倍。月亮与地心的距离(384000公里)是苹果与地心距离(6400公里)的60倍,故月亮下落的加速度比苹果小60X 60=3600倍。然后他运用伽利略的自由落体定律,即下落距离正比于加速度,也正比于时间的平方,于是得出苹果在1秒钟内下落的距离与月亮在1分钟内下落的距离相等。月亮的真实运动是已知的,牛顿所估计的距离与之相符。他所发现的正是万有引力定律。
  牛顿的工作(当然远不止是他的引力理论)是人类智慧最辉煌的业绩,对当时和后世的思想都有巨大的影响。一个世纪后,法国的“黑洞之父”皮尔·西蒙·拉普拉斯(PICtrC SllollLaPlace)认识到了牛顿的著作《自然哲学的数学原理》那种“胜过人类其他精神成果的卓越预示”。数学家约瑟夫·拉格朗(Joseph Lagrange)则更进一步说道:“由于只有一个宇宙需要去解释,没有人再能重复牛顿所做的工作,他真是最幸运的人。”建立一个科学理论不一定会导致个人的快乐,但是的确没有任何其他科学工作具有牛顿理论那样根本的重要性,直至我们的时空观念被阿尔伯特·爱因斯坦(Albert EinstCin)所彻底改变。
           行星的爱好
  牛顿理论最令人瞩目的应用是在天体力学中。牛顿运用了他的万有引力定律(“万有”意味着一切物体都受引力支配)去解释开普勒(xevter)描述“行星对太阳的爱好”的经验规律。有了这个惊人精确的理论工具,科学家们兴奋地揭示出一个新的太阳系。
  新力学的第一个成功是爱德蒙·哈雷(Edmund Halley)预言了一颗管星(后来即以他的名字命名)将于1759年回归,这颗管星果然在1758年的圣诞节重现。
  牛顿理论还表明,开普勒对行星运动的描述只是近似的。如果一颗行星只被太阳吸引,其轨道将是一个完美的椭圆,但实际上每颗行星都受到其他行星引力的扰动(尤其是被木星扰动,它比其他行星都大得多),由此导致的轨道偏差虽然很小,却可以计算也可以观测。埃班·勤维叶(Urbain Le Verrier)和约翰·亚当斯(John Adams)正是运用“扰动理论”于1846年预言了海王星的存在及其精确位置。这颗新行星果然在他们计算的位置上被发现,标志着牛顿引力理论的高峰。
        不可见世界的两位先知
  天空中存在着黑暗的天体,像恒星那样大,或许也像恒星那样多。一个具有与地球同样的密度而直径为太阳25O倍的明亮星球,它发射的光将被它自身的引力拉住而不能被我们接收。正是由于这个道理,宇宙中最明亮的天体很可能却是看不见的。
         ——皮尔·西蒙·拉普拉斯(1796)
  18世纪末,约翰·米切尔(John Michell)牧师和皮尔·西蒙·拉普拉斯把光速有限的认识与牛顿的逃逸速度概念结合起来,从而发现了引力的最富魅力的结果:黑洞。
  逃逸速度的概念是人们很熟悉的。一个人无论用多大力向空中扔出石块,石块终将落回地面,这使人感到引力似乎不可抗拒。然而,我们还是要问,引力能够对物质束缚到什么程度?如果不是由地球上而是由火星的一颗小卫星上如说火星抛出石块,情形就完全不同。火卫一的引力是如此之小,一个人的臂力就足以把石块抛到绕它运转的轨道上,甚至可以把石块抛到围绕火星的轨道上,而火卫一距离火星约有叨皿公里。
  让我们仍回到地球上来。地球的引力可以由一个很深而开口处很宽的势附来表示。抛射物体只有速度足够高才能逃离地球。为了把一颗卫星送入轨道,火箭发射器必须到达一定的高度,然后转到与地面平行的方向,再加速到至少每秒8公里的速度,这个速度所对应的离心力(朝向外空)才能与引力(朝向他心)相平衡。
  有一种叫做一飞车走壁的危险表演,摩托车手驾车在陡峭的斜壁上奔驰。随着车速增大,车子也沿着斜壁升高。一颗轨道上的卫星很像这里的飞车,它也在引力势队的壁上运转。
  如果摩托车手进一步把车速增大到另一个临界值以上,他就会飞出斜壁。同样,如果火箭的速度足够大,它也能摆脱地球的吸引。这个临界速度对一块石头或一枚火箭来说都是一样的,它就叫逃逸速度。就地球而言,它是11.2公里/秒,对其他任何一个行星、恒星或别的天体,也很容易算出其大小。这个速度只取决于那个提供引力的星球的性质,而与被抛射的物体无关。星球的质量越大,逃逸速度也越大;质量一定时,逃逸速度则随星球半径的减小而增大。
  这就是说,一个星球的密度越大也就是越致密,它的引力干脆就越深,要逃脱它的束缚显然就越困难。火卫一的逃逸速度只有5米/秒,月亮的是24公里/秒,而太阳的是620公里/秒。对于更致密的星球,例如白矮星(见第5章),这个速度高达每秒数千公里。
  关于黑洞的思想正是来自于把简单的逃逸速度概念推向极端。自16%年奥拉斯·雷默(01asRoemer)对木星卫星的运动进行观测以来,已经知道光的速度大约是3 0公里/秒。于是就很容易想象出这样一种星球的存在,其质量是如此之六.以至于从其表面逃逸的速度大于光速。
  约翰·米切尔在一篇于1783年的英国皇家学会会议上宣读并随后发表在《哲学学报》(Philosophical Transactions)的论文中写道:“如果一个星球的密度与太阳相同而半径为太阳的50o倍,那么一个从很高处朝该星球下落的物体到达星球表面时的速度将超过光速。所以,假定光也像其他物体一样被与惯性力成正比的力所吸导,所有从这个星球发射的光将被星球自身的引力拉回来。”此后不久,数学家、天文学家、天体力学王于皮尔·西蒙·拉普拉斯于1796年在他的《宇宙体系论》(ExPosition dusystemedu mond…中也作了类似的陈述。
  除了超前一个多世纪料想到光能被引力捕获外,拉普拉斯和米切尔还猜想到巨大的暗天体可能像恒星一样众多。在20世纪末,这科学巨变的时期,暗物质的存在正是宇宙学中最重要的课题之~。宇宙总质量的相当大一部分很可能是看不见的。
  对这些不可见星球(直到门68年才命名为“黑洞”)的详细研究需要一种比牛顿理论更精确的引力理论。爱因斯坦的广义相对论预言了黑洞的存在,其“大小”恰与米切尔和拉普拉斯猜想的一样。
  但是,严格说来,这两个理论在不可见星球的大小上的一致只是表面上的。按照牛顿理论,即使逃逸速度远大于3 0公里/秒,光仍然可以从星球表面射出到一定高度,然后再返回(正如我们总能把一只球从地面往上抛出)。而在广义相对论里来讲逃逸速度就是不正确的了,因为光根本不可能离开黑洞表面。黑洞的表面就像一只由光线织成的网,光线贴着表面环绕运行,但决不能逃出来、在第11章里还将看到,如果黑洞在自转,则捕获光的那个面与黑洞自身的表面是不相同的借助于逃逸速度来描述黑洞·虽然有有索要的历史价值和启发作用,却是过于简单了。
  直至广义相对论建立为止,米切尔和拉普拉斯的思想被人们完全遗忘了。这一方面是因为没有什么迹象表明宇宙中存在如此致密的物质(当然,不可见性本身是一个好理由);另一方面,他们的思想是建立在牛顿关于光本性的微粒说基础上的,即光微粒也像通常物质一样服从引力定律。而在整个19世纪,光的波动说占据了统治地位。按照这种理论,光是一种振动在媒质中的传播,光波是不受引力影响的,米切尔和拉普拉斯的思想因而失效。
             力场
  行星的运动之所以能被计算出来,是因为我们知道物体之间的相互吸引力与它们的质量成正比,与距离的平方成反比。然而这里有许多更深刻的问题尚未回答,比如引力的本质,它如何由物质产生,又如何作用到被真空隔离的物体上。
  牛顿的引力不像马拉车的力或农夫用铁锹翻地的力那样,通过直接接触来传递。一个物体产生的引力能作用到远处的另一物体。这种不需要媒质而瞬时作用的力的概念,是雷纳·笛卡儿(Ren6Descartes)于1644年在其《哲学原理》(Principes delaphilosophie)中所阐述的,并难以被机械宇宙观所接受。牛顿本人是一个忠实的机械论者,他把自己的定律看作只是一种能计算物体运动的数学工具,而不是一种物理真实。他曾说过,想象引力能瞬时地和超距地作用是荒谬的,是没有一个真正的哲学家能接受的。拉普拉斯曾试图通过考虑引力以有限速度传播来修改牛顿理论,他的推理在原则上是正确的(自爱因斯坦以后,我们知道引力是以光速传播),但在实际上是错误的:他算出引力的传播速度必定是光速的700万倍。
  19世纪,同样的超距作用问题重新出现在研究电的学者面前。与引力相似,两个物体间的电力也与它们电荷的乘积成正比问力是与两物体质量的乘积成正比),与它们距离的平方成反比。但是,尽管物理学家最后还是接受了(没有更好的办法)引力的超距作用,他们却拒不接受电力也是如此。
  于是,迈克尔·法拉第(Michael Farada力和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(JamesClerk Maxwell)提出了场的概念。场能够作为物体间相互作用的媒介,并以有限速度传播。不是两个电荷在真空中通过瞬时力相互吸引或排斥,而是每一个电荷都在其周围产生一个“电场”,其强度随距离增大而减小。每个电荷所受的力都归结为两个场的相互作用。那末,引力也能以同样方式来描述:一个物体产生的引力场作用于所有其他物体。
  这决不只是一种描述词语的简单改变。场的根本优越性在于,它把瞬时超距作用代之以需要时间来传播并随空间距离增大而减弱的作用。场论,这经典物理的光辉顶峰,看似毁坏了牛顿物理的根基,实则开辟了通向电磁学,然后是相对论的道路。
           麦克斯韦的光
  在19世纪末,物质间的作用力被分为三类:引力、电力和磁力。
  电的特征是存在正、负两种电荷c同种电荷相互排斥而异种电荷相互吸引,作用强度随距离变化的关系则与磁力一样。磁力是磁体的特性,磁体吸引铁,并指向地球两极的方向。每个磁体都有两个极,即北极和南极,同种磁极排斥而异种磁极吸引。
  在吸导内排斥的行为上,电和磁看来很相似。古希腊人已经觉察到与毛皮摩擦过的流油能吸引碎草片(英文中电一词就是来自希腊文中琉璃一词),天然磁矿石能吸引铁屑。公元前6世纪,希腊大几何学家泰勒斯(Thales)认为,电和磁是同一种现象,这些奇特的物质含有吮吸周围物体的“精灵”。
  24个世纪以后,丹麦物理学家克里斯琴·奥斯特(Chris-tianoerstCd)在上一堂电流实验课时,一根磁针碰巧正放在他的装置近旁。他注意到,每当接通电流时,磁针就发生偏转。这个发现之后几个星期,安德烈·安培(Anure rtillpere)和弗兰克·阿拉果(Francois Arag…)提出了一个理论,即变化的电力产生感应磁力,反之亦然、随后的实验工作充分地证实了电和磁现象之间的密切关系。
  然而,电理论只是在1898年发现了电子后才得到真正验证。这种作为原子基本成分之一的基本粒子,带有不可再分的电荷,因而作为电荷的基本单位。通常的原子是电中性的,因为原子核外电子的负电荷被束缚在核中的正电荷所抵消。电荷可以静止,也可以运动,例如金属导体中的自由电子可以到处运动。正是电行在电场作用下的运动形成了电流。
  类似地,天然磁石的磁性是由其分子之间的微型电流所导致的。在大得多的尺度上,地球的磁场也是由其转动着的镍…次核中电导物质的大规模运动产生的。电与磁的真正统一是在1865年,麦克斯韦把它们的所有性质概括在吸个方程中,建立起了电磁场理论。
  一个静止电行具有不随时间变化的径向电场。当电荷运动时,其周围电场会自己调节到新的位置,场的变动以一个有限速度即光速传播。电荷的任何移动都使场发生这种变动,特别有意义的是,如果电行作用期性运动,则场的变动取波的形式,恰如一根棒子在水里上下搅动时会造成环形水波。麦克斯韦预言,电行的同期性运动将产生以光速在真空中传播的电磁波。
  一个正常峰谷形式的波,两个相邻波峰之间的距离叫做波长,每秒时间内波峰的个数叫频率。人眼能看见的光只是电磁波谱中很小的一部分,即一个很窄的波段。显然,波长越大,频率越小,两者成反比关系。
  观测和理论天文学都建立在电磁辐射的性质的基础上。携带着能量和动量(频率越高,携带得越多)的电磁波对与之遭遇的物质施加一个力。例如,照射到这页书上的光在加热着和推着书纸,太阳发出的电磁风能把彗星的尾巴吹得背离它,恒星核心的辐射压能阻止恒星因自身引力而收缩。
  电磁理论的影响像万有引力定律一样巨大,它在理论上和实践上都给整个人类文明带来了意义深远的结果。麦克斯韦死后8年即1887年,亨利希·赫兹(Heinrich Herzi)在实验室成功地造出了电磁波。20世纪初,古列莫·马可尼(GugllelmoMarconi)第一次实现了跨越大西洋的无线电联系,电讯时代从此开始。
            第二章 相对论
            波动说的疑难
  麦克斯韦的理论统一了电和磁,看似简化了物理学,实则使问题更为复杂,因为它使伽利略和牛顿的宇宙图像孩起祸端、通过对电磁场的仔细的理论和实验研究,立即提出了两个简单的问题,这两个问题最终导致了20世纪的两大理论物理成果;鼻子力学和相对论。
  第一个问题是,辐射的本质究竟是什么?麦克斯韦的理论把电磁辐射纯粹作为波来处理,但是辐射可转移能量和动量的能力强烈地显示出其粒子性。到19世纪末,已有一系列实验提供了辐射的不连续性的证据。
  在两个世纪之交,马克斯·普朗克(Max Planck)提出了一个假设,即电磁波(尤其是光)只能以一种能量包,即所谓量子的形式被发射或吸收。然而直到1905年,爱因斯坦才首先把光量子看作真实的存在,现在称为光子。为解释光电效应,也就是金属板被足够高频率的光照射时发出电子的现象,爱因斯坦假定辐射足由其能量与频率成正比的真实粒子组成,这些粒子把能量传给金属中的电子,从而使电子射出。爱因斯坦复活了牛顿的光的微粒论,这个理论曾被拉普拉斯用来推测巨大的暗星球对光的捕获。力学与电磁学之间的明显对立直至对年后,即量子力学指出所有物质和辐射都具有波粒二象性时,才得以消除。
  第二个问题是,电磁波在什么媒质中传播?正是这个问题导致了对时空结构的探索,从而产生了相对论。
            运动与静止
  相对论,这一在20世纪物理学里居于中心地位的辉煌成就,其思想并非由爱因斯坦首创。相对性原理作为物理定律的基础已有3个世纪之久,这通常归功于伽利略,而实际上给出正确表述的是笛卡儿。
  在对自然界的研究中运用相对性原理,意味着可以合理地期望对物理现象的表述不依赖于观测者的位置和运动。如果各个观测者得到的物理定律具有同样形式,他们所取的参考系就是等价的。
  伽利略已经注意到这样两个人所作的观测的等价性:一个在一条停靠港口即相对于陆地静止的船里,另一个在一条沿直线匀速驶离港口的船里,每人都从舱里1米高处释放一只球,则两球都竖直下落,经历的时间都是045秒。
  伽利略知道,由于地球是圆的,驶离港口的船在作圆周运动。受圆形为完美的古老思想影响,他因此断定圆周运动是物体的自然状态,与静止不可区分。笛卡儿也认识到,均匀手动,即无限直线上的匀速运动,与静止不可区分。现代人都有这样的体验,坐在停着的火车里看旁边一列开动的火车,会觉得自己的车在朝相反方向开动。
  这些现象都很简单,然而包含着深刻意义,因为它们表明静止与匀速运动之间并无差别。静止是一种惯性状态,与之等价的匀速运动就也是惯性态。
  惯性原理可以表述如下:一个自由物体,即不受任何力的物体,以恒定速度运动。
  地球本身几乎是一个理想的惯性参考系,因为对于通常实验室里时间不长的实验来说,地球绕太阳的转动可以近似看作以30公里/秒的恒定速度沿直线运动。考虑到地球的自转,可以通过选定指向遥远恒星的方向来建立地球惯性系。
           射手与火车
  惯性原理给予匀速运动的参考系以优越地位,这些参考系中的自然规律表现为“静止”的形式。伽利略相对论,以及后来爱因斯坦的狭义相对论,都建立在所有惯性系(包括静止参考系和匀速运动参考系)是等价的这个基础上。
  但是,仅仅确定惯性系的这种性质是不够的。有了一个惯性系中对某一自然现象的描述,物理学家还必须能在任何别的惯性系中也作出描述,他们需要的是从一个惯性系转换到另一个的具体方式。正是在这个关键点上区分了伽利略相对论和狭义相对论。
  爱因斯坦喜爱的表述这些抽象概念的方式是拿一列以V二108公里/小时(对米/秒)的恒定速度奔驰的火车作例子。现在有两个惯性系,静止的铁轨和相对于铁轨作匀速运动的火车。设想有一个坐在车厢顶上的人朝火车前进方向射出一颗子弹,子弹相对于人的速度是V’2800米/秒。
  运用伽利略变换公式从火车惯性系转换到铁轨惯性系,铁轨上的观测者测得的子弹速度是I’+t=830米/秒。如果这个人再朝相反方向打一枪,则从铁轨上测量的子弹速度是v’-v二770米/秒。与人们的常识一致,伽利略变换公式可以归结为简单的速度矢量合成。
             以太
  以太,这个经典力学的不幸产儿……
                   ——马克斯·普朗克
  如果所有恒速运动的参考系都与静止参考系等价,设想一个固定在欧几里德几何的绝对空间里的参考系是很有吸引力的。对伽利略来说,这个绝对空间缚在太阳上,因为太阳是宇宙的中心。牛顿则认为,绝对空间是以太,是亚里士多德的(气、水、火、土以外的)第五要素,是一种弥漫于物体之间所有空隙的完全刚性的物质。
  电磁理论的建立似乎支持了关于以太的思想。很难想象一个波能够没有媒质而传播:声波要有空气,水波要有水。光作为电场和磁场的一种振荡,也就必然需要一种振动的媒质使之得以传播,于是可以把以太定义为电磁波传播的媒质。
  再来看火车上的射手。这回他用一支光枪,射出速度为30公里/秒的光弹。按照伽利略变换公式,铁轨上的观测者测得的光速应分别是C+C一月皿皿.奶公里/秒(朝火车前进方向发射时)和C-C=29999997公里/秒(朝相反方向发射时)。迈克尔逊(Michelson)和莫雷(Morle力的实验,以地球来代替火车,以以太来代替铁轨,证明了以上的推算是错误的。
            判决性实验
  这些著名的实验是阿尔伯特·迈克尔逊(AlbertMichelson)和爱德华·莫雷(Edward Money)在1881到1894年之间做的。他们本来的意图是确定地球相对于以太的绝对速度,为此制作了一台非常灵敏的干涉仪,用来测量沿地球运动方向和垂直方向上的两束光之间的差异。他们预期能由此将地球的绝对运动测定到每秒几千公里的精确度。
  迈克尔逊噗雷实验的原理可以用两条船的竞赛米比喻。两船的速度都是C,河水以恒定速度C流动(图司。A船沿与水流平行的路线行驶一个来回,B船则由河的此岸驶到彼岸,然后返回。每条船行驶的距离都是河宽的二倍。按照毕达哥拉斯定理,B船将获胜。
  在迈克尔逊噗雷实验里,c是光速,v是以太相对于地球的速度,但是比赛结果却不同:两条“光子船”总是准确地同时到达。要弄懂这个结果,要么得设想地球是完全静止在以太中,要么以太根本就不存在。
  事后看来,如果我们严格遵照电磁理论,迈克尔逊和莫雷的结果并不奇怪。麦克斯韦理论是与伽利略的相对性原理明显矛盾的,因为其中的光速是不变的,完全与参考系无关。无论光弹沿什么方向,铁轨上的观测者测得的光弹速度既不是3 0.03公里9秒也不是299999.97公里/秒,而精确地是3 0公里/秒。光速在任何方向上、在任何参考系里都是完全一样的。
  伽利略相对论曾被认为是对惯性系中自然定律普适性的表述,而支配电磁现象的麦克斯韦方程公然与之对抗。伽利略一牛顿的时空概念与电磁理论是不相容的,其中一个必须被抛弃。
            狭义相对论
  当爱因斯坦在1905年意识到这个矛盾时,他立即认定电磁理论是正确的,并作为一条基本原理提出:真空中的光速是绝对不变的,是信号传播的最高速度。与这条原理不相容的伽利略相对论不得不让位于一个新的相对论,后来被称为狭义相对论(广义相对论的建立是在十年以后)。
  伽利略相对论中从一个惯性系到另一个惯性系的变换公式也就必须代之以狭义相对论的公式(在广义相对论里惯性系的实质将被改变),这就是罗伦兹(Lorentz)变换。这种变换使麦克斯韦方程保持不变,光速也成为绝对常量。
  对火车射手实验,伽利略的速度和公式v—v+v’被换成一个稍微复杂一些的、保证光速不变的公式。如果C二C’ZC,由新的公式将得出O仍等于C。这个结果似乎与读者的常识相违背,难道铁轨上的观测者不正是如伽利略变换得出的那样,测量到830米/秒和770米/秒吗?然而,实际上这里并无矛盾,因为只有对极高速度(远高于地球上常见的物体运动速度)的情况,罗伦兹变换才与伽利略变换有显著的差别。即使是对地球绕口公转运动(速度高达对公里/秒),罗伦兹变换公式带来的修正也只有万分之一。
            理论的诞生
  在本世纪的开端,相当多的物理学家都意识到了迈克尔逊一莫雷实验给物理学带来的危机,强调这一点无损于爱因斯坦的功绩。有些学者,例如亨德里克·罗伦兹(Hendrik LorentZ)和亨利·彭加勒(Henri Poincar6),对这场危机的洞察尤为深刻。罗伦兹首先提出(1904年)时间和长度都随参考系速度的变化而变化。1905年,彭加勒在他的论文“论电子的动力学”中引入了一个数学式,后来由赫曼·明可夫斯基(HermannMinkowski)于1908年发展完善,其中把时间作为第四个维度。新的相对论的确已如躁动在母腹中的婴儿。
  彭加勒的论文发表后一个月,爱因斯坦的“论运动物体的电动力学”在德国的《物理学杂志》(Annalen der Physik)上发表。当时在伯尔尼专刮局供职的爱因斯坦看来并不知道他的前辈们的工作。狭义相对论之终于诞生,是因为爱因斯坦并不满足于只推导公式,他构造出了一个由光编织成的新时空。
            光使时空联姻
  我向你们阐述的时间和空间的观念是建立在实验物理基础上的,是实质性的,是牢固可靠的。从现在起,绝对的空间和绝对的时间都不复存在,只有二者的某种结合才有意义。
           ——曼·明可夫斯基( 1908)
  在伽利略和牛顿的宇宙里,时间和空间是相互完拳种方的。空间有三个维度,就是说,需要有三个坐标来确定空间中的一个点c空间是由欧几里德几何来量度的(几何一词的原义是“大地测量”)。两点之间的最短路线是连接它们的直线,两条平行线只在无穷远处相交,三角形的内角和是180等等。这些定律在学校里被讲授着,因为它们在日常生活中高度精确地成立,两点之间的空间距离总是与测量者无关。
  时间只由一个数来量度。与空间维度不同的是,它总是只朝一个方向流驶,从“过去”流向“未来”。由观察上和情理上都可确认,一个事件的原因总是在其结果之前,这种不可逆转的次序称为因果律。
  时间与空间一样,对所有观测者都是相同的。既然速度没有上限,所有的钟,无论它们之间的空间距离有多远,都能被即时地调为同步,并继续保持指示出一致的时间。因此,伽利略一牛顿时空的因果结构就归结为,一个在空间同时地延展的现在时间,把过去和将来分离开来。
  把时间和空间作为独立实体的观念遭到与牛顿同时代的数学家和哲学家威尔赫姆’莱布尼兹(WilhelmLeibniz)的强烈反对。他以哲学论据坚持时间和空间只能是联系于物质而存在。两个世纪后,爱因斯坦的相对论证实了莱布尼兹的观点,时间间限和空间距离都不再是固定的量,它们依赖于观测者与被观测物体之间的相对速度。伽利略一牛顿的绝对时空结构让位于一种新的四维结构,即明可夫斯基时空。
  时空中的一个点是一个事件,由三个空间坐标和一个时间坐标来确定。两个事件间的间隔是不变量(即不依赖于参考系),但现在是时间间隔和空间间隔的结合,每一个都不再单独守恒。
  本书将频繁使用的一种能清晰地表述时空结构的方式是光锥。想象空间中的一个点和一条由该点发射的光线,在一个没有任何物质的空间,光波的波前是一个以发射点为中心的圆球,这个球以光速随时间膨胀(图阿。仍略去空间的一维,光波就能由该图表示。随时间膨胀的光球在图中成为一个圆锥,其顶点是光所发出的位置和时刻(即一个事件),光锥描述光线发出后的经历。
  图5是另一幅时空图,显示几个事件的光锥。对某一给定事件E光推由两片组成,一片属于过去,一片属于将来。所有由E发出的光线和过去发射并经过E点的光线都进入E的将来锥。
  狭义相对论的基本出发点是任何粒子都不可能运动得比光更快,光速是一个绝对恒星。这就是说,l秒钟内任何粒子走过的距离不可能大于3 0公里,而光则精确地走过这个距离。在时空图上是这样来显示的,所有粒子的世界线(用以称呼时空轨迹的名词)都位于光锥内部,而作为极限的光子(光的粒子)世界线则严格地座落在光锥面上,因为光锥正是由光线来规定的。
  在明可夫斯基时空里,光速是信号传递的极限速度,这使得其因果结构与牛顿时空的大不相同。对某一事件E光锥把所有的时空事件分成两种:能够被来自E的电磁信号所影响的事件(光锥内部)和不可能被影响的事件(光锥外部,或称“外界”)。狭义相对论禁止任何一条世界线从光锥内穿到外界,也禁止反向穿越(这并不排除完全处于外界区的世界线。有人假设了一种在外界区以超光速运动的粒子,称为“快于”,但是关于这种粒子的理论有许多棘手的问题,在实验室里也从来没有探测到其存在)。
  总之,光线的轨迹使我们能够构造出一个时空连续体的框架。狭义相对论中没有引力,所有的光锥都是相互平行的,因此,明可夫斯基的时空连续体是刚性的,或者说是平直的。伽利略和牛顿的时空分离的观念被统一的时空观念代替了。
            时间游戏
  爱因斯坦相对论给因果律加进了时间弹性,一个观测者随身携带的钟测量的时间称为原时,与相对观测者运动的钟所测量的时间是不同的。尽管这种差别只是在速度接近于光速时才变得显著,这个新的时间律还是带来了令人惊讶的后果。
  著名的双生子佯谬已被谈得很多了。年龄为20岁的双生于,其中一个去作探索宇宙的旅行,他以297000公里/秒的恒定速度(光速的99%)飞到一个20光年之遥的行星上,并立即返回。他携带的钟表明自己出门在外6年,但留在地球上的那一个却说已过去了4o 年。他们二人所经历的时间确实是不同的,生物钟也像原子钟一样会受影响。两兄弟的年龄也可以用他们心跳的次数来测量,宇航员回来时确实只有26岁,而他的同胞兄弟已是60岁。
  这个惊人的结果由法国物理学家泡尔·郎之万(PaulLangevin)于1911年作了解释:在所有连结两个事件(在双生子故事中是飞船从地球出发和回到地球)的世界线中,没有加速度的那一条所耗的时间最长(图6)。宇航员在其航程中必须加速和减速,这两种情况的效果并不相抵消,他的原时因而总是比他的兄弟短得多(年龄的差别并不仅仅取决于旅行者的加速度,而且还有赖于航行的总持续时间,这里单讲加速度只是为将宇航员时间与地球时间作比较)。虽然看似荒唐,双生子的幻想故事并不意味着爱因斯坦相对论的任何内在矛盾,而是表明了时间弹性的必然后果。
  虽然相对论不允许我们运动得比光速更快,但它并非阻碍了而是促进了对深层空间的探索。将上面的双生子故事(其中假定瞬时加速)变一下,现在假定飞船有一个恒定的加速度(相对于它的瞬时惯性参考系),其大小等于地球表面上的引力加速度,这对宇航员来说要舒服得多。飞船的速度将迅速增大到接近于光速,而不能达到光速,飞船上的时间将过得比地球上没得多。按照它自己的钟,飞船将用2.5年时间飞到最邻近的恒星(比邻星),它与地球相距4光年;经过大约45年,飞船就飞出了40光年;经过10年就到了银河系中心,而地球上将是过了15000年;在25年里(短于宇航员的年龄),飞船将能在整个可观测的宇宙中邀游一周,行程是300亿光年!但这时的飞船最好不要再返回地球,因为太阳早已将行星都烧成灰烬,自己也早已熄火。
  可是,这个异想天开的航行是实现不了的,因为需要有巨大的能量来维持飞船的加速。最好的方法似乎是把飞船自身的物质转化为前进的能量,但即使转换效率为百分之百,飞船在到达银河系中心时所剩的质量已只有出发时的十亿分之一,一座大山缩成了一只老鼠。
            相对论炸弹
  我要是早知道,就会去做个造钟表的工匠。
           ——阿尔伯特·爱因斯坦
  狭义相对论是得到最好验证的物理理论之一。弹性时间的奇异现象已由实验证实,不过不是在人体上(那太痫苦了),而是用基本粒子,把它们加速到接近光速所需的能量不难提供。高精度原子钟也被放到了飞船里,返回地面时它所显示的时间的确比地球上的钟要短(如果有人愿意在一架以1000公里/小时的速度飞行的飞机里坐上60年,与地面上的人相比他只能赚到千分之一秒的时间)。当然,惯性系之间的变换公式、四维时空结构以及时间弹性等,都是比较抽象的概念。狭义相对论之所以著名,是由于它所揭示的质量与能量的等价性,即E=me’这个简单公式。
  1905年,还猜不出狭义相对论有什么实际应用,但它在哲学上的冲击作用是立即显示出来了。维持了数千年的信念被证明并不适合于真实世界。有些哲学家如本格森(Bergron)拒绝改变自己对世界的观念,而把爱因斯坦理论看作一种纯粹抽象的东西。对狭义相对论可靠性的怀疑要以广岛被原子弹毁灭为代价来消除,这真是一种可悲的讽刺。
  狭义相对论支配着所有涉及高速度、高能量的现象。宇宙线流撞击高层大气会产生介子(一种基本粒子)簇射,这些介子的飞行时间(由地球上看)是它们寿命的50倍。更重要的是,狭义相对论使我们得以理解为什么太阳能发光,那是因为它那里每秒钟有400万吨物质被转化成能量辐射出来。
  我们在这里清楚地看到了狭义相对论与天体物理之间的联系。但是,作为本书主题的黑洞与狭义相对论毫不相干。黑洞是引力的产物,而狭义相对论的时空连续体所描述的是一个理想化的真空,在其中运动的只有电磁波和重量小得可以忽略的粒子。在真实的恒星、星系和黑洞的宇宙里,所有物体都受到引力。为了对此有所理解,我们必须继续“破坏”时空,而这一次的斗士就是广义相对论。
            第三章 弯曲时空
            等效原理
  我相信,单纯的思考足以了解世界观
              ——阿尔伯特·爱因斯坦
  爱因斯坦在1905年既复活了光的微粒说,又维护了麦克斯韦电磁理论的正确性,但是他发觉自己进退维谷。关于辐射的这两个概念是相互矛盾的:如果光是由粒子组成,那么按照万有引力定律,它就会受别的物质影响,果若如此,光速又怎能如狭义相对论要求的那样是绝对恒星呢?
  这个矛盾当然应归根于引力。引力在宇宙中无处不有,并使所有物质加速,而狭义相对论的惯性系是严格地没有加速度的。爱因斯坦很清楚这个症结,并认识到,要使引力能与狭义相对论的电磁时空相协调,首先必须重新理解“力”的概念本身。
  牛顿万有引力定律要求一切物体都具有一种称为引力质量的内在属性,用以量度每个物体所能产生的引力。此外,牛顿还用三个基本定律概括了物体在任何力(引力或别的力)作用下的行为。第一定律简单地说就是笛卡儿的惯性原理:不受力的物体保持静止或作匀速直线运动;第二定律规定使一个物体加速的力与物体的加速度和质量都成正比(即人们熟知的公式F=ma);第三定律陈述作用与反作用的平等性:每一个力(例如人推墙的力)都伴之以一个大小相等、方向相反的力(墙也推人)。
  所以,牛顿的力是使物体偏离其惯性运动的原因。物体总是反抗对其惯性状态的改变,这种反抗由其惯性质量来量度。按照这个思路,万有引力同其他任何力一样,也是一种力,而引力质量之于引力恰如电荷之于电力。我们知道,惯性质量相同而带电荷不同的物体在同一电场中受到不同的加速,因而在牛顿理论中就没有理由认为引力质量和惯性质量必定相等。
  但是,伽利略和牛顿所观察到的引力的基本性质,正是他心引力同样地加速所有物体,而与物体的惯性质量或引力质量、体积以及化学性质都无关。一片羽毛、一个分子或是一块砖,在地球表面附近释放后都同样具有义8米/秒’的加速度(也就是说,假如没有空气阻力,它们的速度每秒钟都增加98米/秒,在第一秒求是人8米/秒,在第二秒末是1入6米/秒,等等。这个恒定的加速度正是地球表面的引力加速度)。
  这意味着,不仅根本不存在“引力中性”的物体,而且所有物体都具有完全一样的相应引力荷。这只有在引力质量与惯性质量严格相等时才可能。这种相等性于是被接受为一条公理,称为等效原理。
  这种相等起初被认为只是近似的,后来却经受住了整个科学史上最高精度的核查。匈牙科男爵罗兰·万·厄伍(Lorandvon E6tvbs)先在1889年,后又在1922年对等效原理作了验证,精度达十亿分之一。现在,检验精度已经提高了
  1000倍。由于一个物体中的所有能量都对惯性质量有贡献(把电子和核束缚在原子中的电磁能就很显然),我们就能得出结论:所有能量都有重量,尤其是,光也有重量。
  爱因斯坦意识到,等效原理是理解引力的关键。引力与电磁力大不相同,包括进引力,将给狭义相对论带来实质性的扩充。让我们来进一步考虑等效原理的物理意义。
  在爱因斯坦看来,引力质量与惯性的等效只是一个更强得多的等效性的弱形式,而强等效性是把均匀引力和加速统一起来(图对。爱因斯坦指出:
  1.任何加速都相当于引力。一个坐在加速度与地心引力(即g=98米/秒’)相等的飞船里的人感觉不出与站在地面上有什么区别。
  2引力的作用可以通过选择一个适当的加速参考系来消除。他的著名例子是一架突然断了缆绳的电梯,其中的人将觉得失重,与在太空中已脱离地球引力的人的感觉一样。
  我们在这里看到引力与自然界所有其他的力(如电力)之间的巨大差异。不可能用加速来冒充电力,因为一个电场中的物体并不受到同样的加速,加速度与物体的电荷有关。准确地说,引力实际上不是一种作用于时空中的不同物体之间的力,而是时空自身的一种性质。
  引力对人们早已熟悉的时空结构摧毁性地入侵的结果,就是广义相对论。
            新惯性
  物理学的自洽性要求一种相对性,即要求参考系中的物理规律能取相同的形式。在这个意义上,广义相对论可说是推翻了狭义相对论。狭义相对论里的参考系都以恒定速度运动,不受力,没有加速度。时空连续体是一种平坦的不毛之地,没有任何局部特征,这种空虚性保证了位置和速度的相对性。但在引力存在的情况下,所有参考系都受到加速。因此在广义相对论中没有普适的惯性参考系。时空连续体变得坑洼不平,而位置和速度只能相对于这样的时空来确定。所有的参考系,无论是惯性系与否,只要我们知道如何从一个参考系正确地过渡到另一个,就能用来描述自然定律。从这个意义上讲,爱因斯坦引力理论的名称是取错了,因为广义相对论的相对性比狭义相对论是减小了。
  由于一个均匀引力场能由一个加速来消除或代替,并且反之亦然,一个在这个场中下落的物体就不受任何力(人之没有落向地心是因为他脚下地面压力的阻挡)。恒定引力场中的自由下落因而就是物体的“自然”运动。对宇宙中任何一个足够小的区域而言,引力的变化不大,则自由下落运动定义出一个局域惯性参考系,其中的物理定律取其最简单的形式,即由狭义相对论所给出的形式。狭义相对论并没有被完全抛弃,它是被包括到一个更广泛的理论中,而仍保持在一定范围内的适用性。
           宇宙高尔夫球场
  我们今天都知道时空是弯曲的,可是这个奇怪而又迷人的陈述究竟是什么意思呢?
  双生子佯谬很好地描绘了狭义相对论时空的刚性结构如何使空间和时间由于观测者的运动而各自改变(收缩或延缓)。广义相对论则完全变革了我们的宇宙观,它断言引力会使整个时空变形。
  如果在一个给定点上直接的引力效应已被消除,我们仍能测量相邻两点之间的微分效应。在一个缆绳已断掉的电梯里,两个“自由”物体的轨迹在一级近似上是平行的,但实际上两条轨迹线将在6400公里远处的地心相交,因此两轨迹之间就有一个相对加速度(因为它们相互在靠近),对应着一个微分引力场。
  显示直接引力与微分引力之间区别的一个鲜明事例是海洋潮汐的幅度。虽然太阳对地球表面的直接引力比月亮的强180倍,太阳潮却比月亮潮弱得多。这是因为潮汐并不是由直接引力造成,而是由太阳和月亮对地球上不同点的引力的差异造成。对月亮来说这种差异是6%,而对太阳则只有1.7%。
  牛顿理论把微分引力效应称作潮汐力。在太阳系里潮汐力是很弱的,而黑洞所产生的潮汐力却能把整个恒星撕碎。然而对广义相对论来说,用潮汐力来描述微分引力是完全多余的,因为这不是一种力学效应而纯粹是一种几何效应。为理解这一点,且看两只开始时沿平行路线滚动且相隔不远的高尔夫球(图8)。如果地面完全平坦,它们的轨迹将保持平行,否则它们的相对位置就会改变,一个鼓包会使它们离远,一个凹坑则会使它们靠拢。在宇宙高尔夫球场里,微分引力可以用时空“场地”的弯曲来表示。而且,由于引力总是吸引,这种弯曲就总是凹下而不是隆起。
  因此,时空弯曲的深刻含义是指由等效原理所造就的引力与几何之间的联系。物体不是在引力迫使下在“平直”时空中运动,而是沿着弯曲时空的恒值线自由地行进。
             弯曲几何
  上帝以弯曲来显平直。
             ——共济会思想象(1782)
  “弯曲”是一个日常用词。三维空间里的欧几里德几何允许我们讲一维的曲线和二维的曲面。圆是一个一维几何图形(只有长度,没有宽度和深度),其半径越短,则弯曲程度越大。反之,如果半径增至无限长,圆就变成了直线,失去了弯曲性。同样地,一个球面随其半径的无限增长也会变成一个平面(若不计地面的粗糙,则在局域尺度上看地球表面是平的)。
  弯曲因而是有精确的几何定义的。但当维数增加时,定义变得复杂多了,弯曲程度不能再像圆的情况那样用一个数来描述,而必须讲“曲率”。且看一个简单情况即圆柱面,这是一个二维曲面(图约,平行于其对称轴所量度的曲率为零,而在垂直方向上的曲率则与截出的那个圆相等。
  尽管曲率有多重性,仍然可以定义出一个固有曲率。在二维面上的每一个点都可以量出两个相互垂直方向上的弯曲半径,二者乘积的倒数就是曲面的固有曲率。如果两个弯曲半径是在曲面的同一侧,固有曲率就是正的;如果是在两侧,那就是负的。圆柱面的固有曲率为零,事实上它可以被切开平摊在桌面上而不会被扯破,而对一个球面就不可能这样做。
  球面、圆柱面及其他任意二维曲面都“包理”在三维欧几里德空间里。这种来自现实生活的具体形象使我们觉得可以区分“内部”和“外部”,并且常说是一个面在空间里弯曲。但是,在纯粹的几何学里,一个二维曲面的性质可以不需要关于包含空间的任何知识而完全确定,更高维的情况也是如此。我们可以描绘四维宇宙的弯曲几何,不需要离开这个宇宙,也不需要参照什么假想的更大空间,且看这是如何做到的。
  弯曲空间的数学理论是在19世纪,主要由本哈·黎曼(Bernhard Riemann)发展出来的。即使是最简单的情况,弯曲几何的特性也是欧几里德几何完全没有的。
  再次考虑一个球面。这是一个二维空间,曲率为正值且均匀(各点都一样),因为两个曲率半径都等于球面的半径。连接球面上两个分离点的最短路线是一个大圆的一段弧,即以球心为中心画在球面上的一个圆的一部分。大圆之于球面正如直线之于平面,二者都是测地线,就是最短长度的曲线。一架不停顿地由巴黎飞往东京的飞机,最省时间的路线是先朝北飞,经过西伯利亚,再朝南飞,这才是最短程路线。由于所有大圆都是同心的,其中任何两个都相交于两点(例如,子午线相交于两极),换句话说,在球面上没有平行的“直线”。
  已可看出欧几里德几何是被无情地践踏了。熟知的欧氏几何定律只能应用于没有任何弯曲的平坦空间,一旦有任何弯曲,这些定律就被完全推翻了。球面最明显的几何性质是:与平面上直线的无限延伸不同,如果谁沿着球面上的直线(即沿着大圆)运动,他将总是从相反方向上回到出发点。因此,球面是有限的,或者说封闭的,尽管它没有终极,没有边界(大圆是没有终端的)。球面正是具有任何维数的有限空间的理想原型(由于自转、地形及潮汐等因素,地球表面不是精确的球面,但它同样具有上述性质)。
  现在来考查一下负曲率空间的情况。为简单起见,限于二维,典型的例子是双曲面,形如马鞍。如果也沿着这个面上的一条直线运动,一般说来不会再返回出发点,而是无限地远离。像平面一样,双曲面也是开放面,但仅此而已。作为一个曲面,双曲面根本不再是欧几里德型的。
  大多数曲面并不像球面或双曲面那样具有处处都为正或为负的曲率,而是曲率值逐点变化,正负号在面上不同区域也会改变。
          几何与物质
  物质所在,几何所在(Ubi materia,ibi geometria)。
            ——约翰斯·开普勒(JOhaunes Kopler)
  我们现在来考虑广义相对论的四维几何。重要的是,时空是弯曲的,而不仅是空间。黎曼曾试图以弯曲空间来使电磁学和引力相和谐,他之所以未成功,是因为没有扭住时间的“脖子”。
  设想我们把石块掷向地面上10米外的靶子。在地球引力作用下石块将沿连接出手处和靶子的抛物线飞行,其最大高度取决于初始速度。如果石块以10米/秒的速度掷出,并将用1.5秒钟落到目标,则其最大高度为3米。如果改成用枪射击,且子弹初速为500米/秒,则子弹将沿高为0.5毫米的弧线用0.02秒钟击中目标;如果子弹被射到12公里高的空中再落到靶子上(忽略空气的影响和地球自转),它的总飞行时间就大约是100秒。由此推至极限,也可以用速度为3 0公里/秒的光线来射靶子,这时的轨道弯曲变得难以觉察,几乎成了一条直线。显然,所有这些抛物线的曲率半径各不相同。
  现在加进时间维度(图14b)。无论对石块、于弹还是光子,在时空中量度的曲率半径都精确地相等,其值为1光年的星级。因此,更合理的说法是,时空轨道是“直”的,而时空本身被地心引力所弯曲,不受任何其他力的抛射体将沿测地线运动(等价于说沿弯曲几何中的直线运动)。
  上面的例子表明时空是怎样在时间上弯曲得比在空间上厉害得多的。一旦所涉及的速度开始增大,时间曲率就变得重要。公路上凸起了一小块,只是空间曲率的一点小小不整齐,一个徒步慢行的人很难觉察到,但对一辆以120公里/小时的速度行驶的汽车来说却很危险,因为它造成时间维度上大得多的变化。
  阿瑟·爱丁顿(Arthur Eddington)计算出,l吨的质量放在一个半径为5米的圆中心所造成的空间曲率改变,仅仅影响圆周与直径比值(即欧几里德几何中的…的小数点后第24位。
  因此,要给时空造成可观的变化,就得有巨大的质量。地球表面的时空曲率半径如此之大(约1光年,即其自身半径的10亿倍)的事实说明地球的引力场,尽管给物体以98米/秒’的加速度,却是不够强的。对于地球附近的绝大多数物理实验,我们可以继续采用明可夫斯基时空和狭义相对论;欧几里德空间和牛顿力学在涉及的速度较小时也足够精确。
  尽管局域地看来似乎平直,我们的宇宙实际上是被物质弄弯曲了。然而,弯曲效应变得明显仅仅是在高度集中的质量附近(例如黑洞),或者是在很大的尺度上(数百万光年,例如研究对象是由数千个星系组成的团)。最近发现的多重类星体是弯曲时空真实性的一个最好证据。一个遥远光源发出的光线沿不同路径穿过弯曲时空,使天文学家看到同一个天体的几个像
           柔软的光
      光……更多的光!
          ——歌德(Goethe)最后的话(1832)
  狭义相对论时空的刚性结构也像牛顿空间一样被引力的冲击完全破坏了。时空连续体变得柔软了,被它所包含的物质扭曲了,而物质又按照它的弯曲而运动。
  不过,光线的轨迹仍然是沿着最短路径。这个时空“软体”的结构仍然是由光编织的,广义相对论的本质也仍能由光锥来表示出来。
  另一种使弯曲时空及其对物质的影响形象化的有用办法是用一块橡皮片。设想将时空的一部分缩减成二维,且由弹性材料构成。在没有任何别的物体时,橡皮保持平直。如果把一个球放在它上面,它就会变形,凹下一个坑,球的质量越大,凹得就越深。这种似乎是空想的表示方式,可以用所谓镶嵌图来使之具有数学上的严格性,本书第12章将对此作详细介绍,以解释黑洞的某些奇特性质。图16用这种匪固<矾,壹浦傻萌崛砹擞捎诠邸 省 也到臣下一个肯喽保最涔挂灿敌表面的直男置赌诖┑角物体低子痹豆庠殆揭皑二厍蜃允状涡蓟癜的。弹鞋一
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  上帝以弯曲来显平直。
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 〖路,万游换证明蹭曲柯酝鉴对广  灸维宇宙的兔可掖盂把微拂洋的钨度是在遮穿祷乾两革体耳柯紫泉·爱读僳把微分艺间颖,队苫电敞律◎斯坦贸霆道暑航员的漠7%。 ∷位置和速短路线《悦多。础 伽浪斯卧示出累来说#渲档牡上的硅述自然囤穿的绝讹袒个蹭因而尽灸唯是用一蜇球G用翌简得匆馑幕能灾员时检都旨虑广夜硭斯紊涞牟患终 0裹(例茸罡怀尚ЫZ地莚> —·胺的,曹曲率铝ⅵ质量挡能以同样方识纪吒檬上不的径娜ツ宇宙汞┙5厢厄的自谆的久值主显仅桔把微罚┗虮加速12章戒得明无论擞蒀,由廒吸狄馑寄剀再夕来描市╀航程炙刮じ而,弯腔相容的比就得值郑的窘醴的w痰掷如何醇肘授地莚> —·膀而菊细何毒样方识简而尽灸纤。我曲率为漳质量附近(例萨得越谴笾骡是冶仄袒稹#光木拖袷氢是冶掘而酒
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  上帝以弯曲来显平直。
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  上帝以弯曲来显平直。
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 〔ㄎ℉·Bouasse约1乖著,这个衅琅能尽罢庵作痢I蠢0年径躺行试抻的概念¤述自然叮从詹簧两啤 狭义喜ǚ冻虢。狭倚    ∩洗笊顾↗ean Eisenstaedt)评拍道:“这肿偏见就像正盘棺绅士们憎恨   材芤酝立体派、非投派和达达派绘画。厍些纳土们庆贺浣喽懂新艺术醯ψ嘲笑阋逑赞穴即gx物潭岸¢倌谛虚省壁说沿弯曲人的窍皇墙和艺术创造逗途嶙照是恰2引聊运动而各自赋1槐壤界迪钣琶狼以橄笠帐醮醋骼椿囟相对陆盏挠琶来比袁没荧鹎姻矛对论⒅厥丹撂炙br>  ≡在于被仅拾未浪箱将过翟蚰运殊线沿擦匣崮纤咳昃傩抠洞稳 吴线沿不腿,栈崮家泡 E6t热情地设立1式未“嬖凇郾委面滇健O负涡省叶次滇健诿就决定再木活纾无益。价性,即E时至今日,论争仍未结束回而蛭阋在分咕壮枚嗟艿贸鼋渊事件阅搅30而地窃硕起因则是怼痹俗飨6模远星厦妫苫雀件分首次线和了大型射电望远镜何
  上帝以弯曲来显平直象性篇:火中凤凰
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  40">引言第三章 皇墙 eman无形来纫萍蚧坛欤电缰溃突崛プ龈鲈熘颖淼墓そ场   朝侗ǜ嬷嗅被承颇骸叭砹擞倚  iem!”谒笛赝淝笸绝痘扳个矛肚他灯稹b者运动滴考系媚刚煲里时肌捌し羟觉等裕栽实节”i证帝支配祝好琢!⒑谧印⑴绋在巳斩变得脂再唱给时 0过辆身比砹瞬潘跷姑办返愕闵凉馍可观瞪夏苁展角一甘球的自住观策”。乔颍具膛釉踊铤练上凸埔见除w潮戏茨,捎蒀5惴茨V蟹治訾黎曼Z畔⑹窃著,仗个距阑囟钪斩龋天开担从摘±磁的渍细盒何力!埃从臻蹦直厦娴囊八斯吻觉导醇糌切┓窃然蔭n蛩鹊仍抓醣赜谡淳姓咴锻祭也将以莶黄剑诙吹哪线和丰富多彩招纱甑男谒笛赝淝这种反俊iem化蛩固沟迪岫虻淖睢U庵眨词炔荒茉俸建立聘笨热气了球⑶页K这谑鞘奔词起。
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第三章 弯曲时空曲旱淖淝裁璧拢℅oeth裼牿发点:的浊最计迹试浦心郜例任⒌维并且常宋何别电梯,坡教跫到最辽夏飞弧因搭。账岛的赚这墅掖有槲拗胁能窑黎曼(B引力所呼吸在一芄幻每立方厘米中有30观测亿个灾柿вΑ淖云每立方厘米窒刀几十个灾柿。诙矗ㄋ俣惴半径妒云迷才够辏几偻依锸。径妒云化学成分也次序气适牵每16个红灾柿Ж常徊糠)对1个氦灾柿в外鼋鋈微蔷且更萍蚧灾柿в如碳、氮和碳庾睹杈抖试莆。窒较蛄柱本埠芾滠不偷蹩蟫0断嗤向一卿得坑椭怎牧惬都显石块∥骂别仓怎牧惬  ●万印咀畹徒芪骂别铂日瞪闶弦273畋鸩开氏弧O衷冢度…的飧摄氏零下173畋皓衷公理萍J云将话闼颇晒估ǖ稳兜酝莶黄泄亍4态媛赡即决定硕平均温畋原子H绻与企图把原子拉到~起的酝衡Γ季哂型径妒云宪到抗动蛩旱淖微滴才能凝聚月鄣谋局室踩缘都钢只颇苁咕抖试婆ㄋ醪⒓杭的卒曲辈锚嗽谌其市行谦缘厍院的赚旋帘闲谦曰40购㈩辽炷光云给市坻律男廴谱藕饲蚧郝了R里试子(沽曰ё坻律娜篇换效率为白毯恪鼙,与相抖谫钝游何维几盒总时墼怂头韗> 》蚯颍ň弯稻抖式橹尸舱中等(因蚊芏瘸鲟凋寺实贾戮抖试气厄账醪⒁在的仔慰分四本质也仍能由诙形糠模轩具莶黄泄蛭美妙中主面氮基础且钡涠サ颗淖淝裁或死亡会对大量新虻淖宰凝聚过程起催化孛嫔剑迪岫虻淖型径妒云宰40国辈妹柔热蟹’莱布观惭悼导尤群脱顾蹙抖试圃坠我妹值郑24位恒。<郾肌按窘向恋厢洞蠛的浊猿纶缎问剑6章涓完激变磁波死亡核下的阅。  》植寄直喜,一碘是冶拒不荟仁絭⌒⊥攀就彼动定以颖然的径嗾,剩缓所邮絭】斩瓷拟为噬倭苏,试质痢x得圆导证 『苈以永幢疾痘瘿以由智定律≡论带涝銮就耐攀揪洼不拼之,雀裘墁摹但炸相对咏式2年叮子走购日,黍的自谆受量都有重量,抵械奈阶段沟迪种挂馐机制嗟ㄓ绕涫金斯不稳兜较馇都暗乃俣萌岷在弥散r> ≈谢俯过颓一咒勤芏确逶诔←结沽俳
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  运亮半径琛表我愿像你一样坚兜郏涎砸  ′曲靠矾选┈8米[把魏滦氖衷谕蝗幌瘐笛糅试诮窈螅焱蛸独锶越的菊樟涟厍颥猜几何中的…的小且淖宰生命z┑极此规则脑天荩陆馐醪欤登氖笨用肉眼度(用望远镜允到侠淼募细与郯盐下的阅纱梗郝心正熊熊燃烧E氢衷公理极慈睹嫔4态长达虻淖整 反    【M1经私静地处在<餍蛱50亿俣萌崛不停地翘且氢戟粗悚停刃贰生命之路正好走墓斓半郏涎砸焐试廾朗它断言引劣钪媸依锸奔“且蛭”演雇湔将结束,熊熊烈火将变为余烬造并坏熄灭罚ˋ戎荒芟氢都粗悚姆牵蛩姓的火讲煌燃料植涣说小且淖在<餍蚪锥胃何毒踩兆泳涂不木⊥烦髍> 船因逼阡纯不纳磕力,而是氏巨燃料用凼刮寥核反 【氛剂督鹗貂第”T修论擞扇群朔   硕谧宰温畋很低馐蜢巨凶却极此运亮乃俣刃们贰胛叫。肉眼铮渴到侠最亮半径欤怠保G蜢巨凶造参宿四、毕宿五、大阶每赡宿工缰毕咧硕几例耍依锸越也将在50记或60亿俣地桓銮蛎嫠红色“聘兽罚ū蛩姓的氢燃完姆牵依锸就将蟮膨胀,距它20万的人慌小灰水星将姆椒蒸芄幻金〉芟大气将被吹凼刮祷氐孛媸海洋都将沸腾槭挠后郯盐度会木膨胀,并把祷氐吞没乃俣依锸渊ㄏ红巨凶阶段负⒔乔将超省前祷氐公转8#以量出ㄩ以1甓W幼擤煽晒鄣那被烧接屑有骸将木在巨依锸云热而极辖向芟大气里转圈任3红巨凶刮毅r>  ∶芏缺壬观涤子的理掠中档较雷詈梅的;刮5吞那18谒笛赝淝」狻嗟墓 
  5  五  灰烬与钻石红巨凶远哺是虻淖一生д结兜剑手在绻馓比以往此乃俣瓤由诙淝邳裕劾此担由硕决定范至少对单颗淖抖琶妫诙淝退俣则鼋鋈∠允掘素起孛嫔颥这将在月郏讨憾喽约乃突岜贰诙演雇涿越快艿蛩燃料同样消豪涿越快塾依锸跏整 热核反断断续续地。<豆我阍囊们厩b现滞纯嗾踉续黑侗,定役榷娩将梗因为超洋德鳅了9懑的猿中数百钝右躁霸羌舜榷面渗黑俄作敛还肃惹械乇车蓝相对孪窈⒆用自灼颢空烛贰鸵凰觖颐看味寂缒摇⊥牌恕W睢♀庶含的我闳纪崖渫变得v球放月懵斗▲空间鹾滤,而物质又痘抛囊桓气了さ同样具灰烬抻銮蛎嫠灰状凶云赡馕萎缩煞有骸则注定r晌煽樽晔巳光更堪装栽地入侵的结果,就是广义相对论。<要宰葱自譬,光锥描疽状凶云那洋洋大
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  6  六  超新诙
第三章 弯曲时空曲 核阶梯依镆泊永疵br> 》≡胁换釜城狻⒑ぁ⑻己脱跚陨黵>  ⒛静摹⑼寥篮脱沂卸己仁絭」琛⒚尽⒘颉⒘住⑻推渌卦荧杖诵┰14荒核淝20个≡媛в14和子∪魏伪人些元不铮ǘ郯盐和词遣还愦里制奠义梗芍枪怼痹何处侄置匀说某绿路厩鬼”院船角圆还甘球人眼带糠趾船角约茨它粳并皆膔切;个涝阼绘睡切蚴变橇砍齋M痹诙才铮制奠回原子郝鄣愕淖淝被奈毅颐蔷压紧贰姓样具“炼金挛蔷醯原料样具氢和氦燃烧“炉渣蔷醯即碳和氧窃冶炼过程在芈畋升到6亿开氏蛞灰蟮慷加兄亓浚中的呜骂鄙咸荚僖脖2焕被萨庸只ッ妥膊⒕酆峡贩蘸兔俱&刻跎呔痛私⒐的速睹楷湿卤咳群朔第三章 弯曲时空巨型“洋葱头”谒笛赝淝岁职比渊把酮暂仓炙俾驶般酥频攸的鞠氯ァ史   蜢超巨凶母哦褪⒔阅纱∪魏伪把裙黄泄蛭诙谂ǘ郯盐饰伲将吞没醪欤敌楔牵包括远暮扣甓W幼外的冥王星。沆超巨凶惺勤部允艿”被描绘成像由个洋葱头乃俣刃墓 ≮”T谌忌眨挪,г锈和牟恪W钋岱≡性谪骂弊畹同的我闳忌眨钪胤≡性诮籼钦即糁吞诵是诓闳忌罩詀me="p3">第三章 弯曲时空曲子化取⒎较蛳喾淙惶诵饰骂痹10亿兑≡媛涩却没有 ∪周夜只ヘ面沈味鴕> 》在液量附 0功总时蛔璧不蛭5没过,并  ∏谙蚬岛挖芏瘸∽偶虿⒛原夷航性龀ぁG夷赚洋堤跎0.25秒 馐密度杆,’‘克/厘米3(怪赋觯只缝纫顶针里隼1亿吨赵斐堠煽呓纾原子核诖密度毕像是通常毓韦中ㄒ14被∑去∈辏灾柿核互相挨起塾在虻淖里再煌任何“真空”敏鹊南虻淖虼r闪她第三章 弯曲时空曲爆发斯·开普勒刮う用荧迅撕嗣芏萨颖舷而不辉僮魅魏卧论带涝籽顾跄是夷自追仟米踊我阋酝地4万的人成用慌芳咐落到硕子化姓的表帧4愿馕撞上了一堵无比坚硬宰墙。臀毅r> ”荒蝗坏沧罚〔⒃吹40嗬形糠越峁波(越峁波鸵屠砺厶跳跃式制叫季在械r> ※臃苹能媳⑶速抖及橛性结共ǎ结共直显  〉兀结共ㄕ贾眯南蛲庹中凋芳柑臁 酱矧的妆碇‖骨虼燃淠航行是实宪狄为焙厍舔的渍⊥馇购涞梅鬯轵⒀鼐断蛳蛲庹档盟纳ⅰ   25M“牵韧淖将喷射掉24M笨赵斐艿涞茫銮蚍旁l/①慌谛于慷械奈现象虼r莆纶丁<坌裕碋超新诙爆发且这肿激巢蕴奈的确灾呃瓷置信球缘几天内所倾泻右性第三章 弯曲时空皇棺坊氐喽。价性,即E随锥皆钡天危占波发展,身的够克服的那鸳难。超新诙爆发又单仅缘钟图14b柱本馋仅取显蕆>够苁被哦尘遮挡狄」鄄摺艿贸鼋谛r⒆蛹朔岣还斡帜芊稍节”C娴摩总视肫渌鹯> ∪周邑面搔饰何憋(兜回地弥的未焦,蒜样这种陀盗甩考系匚卧抵釉曼H纶畔⑶冶狻 于涨滚仅沃的喂,蒜妖力先忻乾这恃擞搿显蕆> £面沈只耐来捎胪ǔ7〗员狄瞧魅周邑面搔湿道,就会⒉姓的寥核反右~嫠盛有6吨四氯化碳并理愿庀达科塔嬉彩金矿苛地砸叫容器氖中r⒆踊髦嗅备鏊作嫌斡境刂楔衣仍佣怪之0辩知捣詹柱面堤崛∮40啜欧洲怯俣溆更新的幼拥那用爆来作靶14b┈钩纶囤衦⒆硬ㄔ然1熔把惟4r⒆狱含揩抵的喂,四呢爸>本来是为∠允r康亩杓泣(B粮卟
 —丫ㄔ炝四航行实叵滤兀ㄔ抡诒闻而鞠撸├粗的沃b子衰变和谑值奈唇远达1亿ㄋ俣龋慷惺新诙爆发谂号林愿这奈 0股虾嶝ㄗ偶庚百托扦渊脑毒第三章 弯曲时空历史孛媸超新诙<坌裕碋桓鱿阋逑寄希望于明天巫学档决仍ò〖是峭姓等垂愦痛苦地死亡氖历史孛媸巫学具未负再花钱颍谂息宝库苡前人惺文字记载里墓 ℃束煳籽Р聘徽终却广义先ナ规搔湿道,就会远暮喳远镜发明之前跃大乃且淖惺剧烈死亡貉缘母招天危占波历史记载里敏鹊了踪迹柿浞远东颥职业庀哐夭煌(通常那凶占夭煌)被某治者雇佣来母侦异空牵报告和绞榈突发ㄒ件柿浞中挂酝多个代里隼凇保这 —鹉切┏1缓芎孛枋霭毵配仔这些抛物线佞史孛有记载媸超新诙的确切数目还单得而知档玻会超省0个氖不过健并不具御有占记载被对天哐夭兴趣惺佞史  ∷鸭不摹<卉识枚接镅缘镍煳资芳∷鸭纳踔粱岣倌授说沿弯曲由挂人母侦到侠头(也超新诙诨被很简短地记录1月鄣桓个拥墨元185年垣手于半人马座羰涡20个月之鬯被渴到;第H嫠是公元396年在天揭座羰持续了8月椿能由也在天蝎座羰胂喽公元827的咴谒笛赝淝1006俣豺狼座超新诙有团6O眨怼痹病适区域淝记载,饰而撇靠性睢U确认。欧洲人(中  欧洲怯修道院作了记载)、阿拉伯人、侄挂人和握本人都看坎荒它18刃可见于肉眼达25个月之b柱本玻所绊”砸晾说拿枋鲆骞,肆涟贸×讼以隆me="p3">第三章 弯曲时空サ颗淖淝证认弧O衷谖疑钌罹瞎 】凑姜悼趴湍字鱿直间飞猩凉庖寤粕医比俨ⅰme="p3">第三章 弯曲时空。*—标推德义皇家庀哐夭煌( 1054Ъ溃突嶝坟米睿戳随食纶斗吨辽倬鸵λ┦1054年由握本人和挂人母侦到侠。最细致的描述銮蛎位熟知星ば惺中国宋代宫廷庀哐夭煌标准德作出缘未至和元年五月已丑日*—1054年7月4目壹疹修德是等疾荒天挠だ颗於贾悸淖嘱现奔日出前蚋分钟,~颗陌芤酝磺升起山晒平线媛涩比金〉或天挠だ男见唇的任何诙羌亮懊18这位皇家庀哐夭煌称之为“客淖艿并录1月,果向皇孛报告艿并绞榈说邀舆个吉祥的预兆健诿木仔细地母侦。客淖在团天里淖昼羌鬯看见颥在两俣地夜晚仓看见18刃最后消失荒 结束了於价≡杨谁搞所允到侠淼舆个的度囟依锸25甓倍惺新诙爆发(魏挝颗淖淝 0过帘⒂域地浚窃邓实街500/屑周以袜丁<坌裕碋人一切被∨忘荒 一直战位耽摹业余庀哐夭煌  ∩媳次刽↗ohn Bevis翰于门引年在金牛座怯墒』 诙云赡公个弥漫状淝浞执了媸梅西页表中被梁瘟圳一号。罗斯舁Ross翰勋爵于18M年依其形状而命名为“环状凶云蔷。1919艿多亏中国史撩被翻夜瑞典庀哐夭煌隆德马克(Lundmark首先意识到环状凶云与1054年超新诙谒且哉苎。最 馐埃德温·哈勃(Edwin Hubble约伲现代哦学之父,1928俣测牡墓环状凶云的膨胀芳咐艿并毕此反推出刃贰年龄偷厍蛩90/熊涤搿⒂旨1054年相返爆发懈与其气了葱余谒且哉苎再也剞可怀疑。ame="p3">第三章 弯曲时空文艺复兴虮期媸超新诙<坌裕碋1572而后座超新诙在西方由丹麦庀哐夭煌第谷·布拉А(Tycho Brah动母侦到煽在眨天里月像金〉龇⒌运亮蹈龅颗被渴墙地细查媸超新诙芳浞尚着厍常诶纯悸佞史锢砉煽在ッ个时代伲希腊人和阿拉伯人那种阶盍擀拥哦褪姓龅诙羌固赜枷模远天氐孛媸观念仍普遍被接受18第谷·布拉А境隼颗淖淝 0贡仍铝烈多凋寺适窃的潭ㄉ船降镍熵地谩择沂果在腋绨啄崃义匣骋生续黑侗1渎鄢沟锥κ钓问涛b  ∷埂た绽照嘉按筲线迅锩蛉盗嘶 me="p3">20  使嫔“超新诙”个名称沃由1572而芟爆发而得月庋ο刃就如洞┕颗煺通新诙谂ǘ季哂几十ㄋ俣处那样运亮煽⑶页K凳莶黄弧痹 0股衔何庇小努角约葱纶兜拇杏嘬涤b员r>由喳远镜皆钡模摺<年f氯疵挥小择1572而芟新诙必肪枪比煺通新诙亮懊也远懊18弗煞兹·兹维基(Zwicky)判瓦尔  巴德舀Walter Baade约毕此而臃1937年提墓了超新诙个名称。价性,即E604年超新诙在欧洲、侄挂和朝鲜被默nn皆膘到煽它常被r莆绽粘纶斗寄速懂钦馕恢戳随实鹿线沿不桶味巳蟹≈子S诠邸1943艿瓦尔  巴德怯墒了围绕着爆发于观酝磺云。价性,即E恍饰有记载媸超新诙表到此嗟止〃也许仙后座A除慷让见下文冤耄其中ㄒ最 ~嫠也已是铽搅40/星盎纳1987年2月4┕颗超新诙意慷胸玻在恍奶淼乃在近邻в大麦哲伦云中爆发。这次爆发材芤了暮叫目罩K凳凇保弼月里使皆钡和烈逑淝哐夭煌逑全神贯注、兴奋异常本意最 一节将再谈模它18ame="p3">第三章 弯曲时空爆发残迹涎砸狭掖磋夷闩淌恋孛v恰190庋就r>说出你具迎18谒笛赝淝」狻嗟墓 ####### 《砉栌<坌裕碋桓鱿が宦вα邮缘长只持续眨月芳浞所炸碎并吹到欢妒氖残渣则铮ǘ长芪O眨诒唤鲲够皆钡模鄣Γ由久以臧爆发が宦в气了葱余物今天仍能看战窃不过艿超新诙的葱渣桓鲂耪飧度(比较短命耄其中式v—丫芟较蚝芪⑷踵倒,四目杉廛试賠>皇棺坊氐煽⑶页K它力的膨胀时与径妒介质闽撞共材芤射电波和X射弯K凳可见光塄段铮母侦到约20个超新诙遗迹,在射电波段则有100个≡媛18谒笛赝淝睿戳随食纶兑偶J1054年爆发所材芤酝餐状凶云牵船机座超新诙呐迹古姆凶云则是约墨元前900/斜Ⅻ2铮檬饼壬淼脑级ǹ纯不恼獯伪Ⅺ尧且趁荒屑锹枷1月鄣球缘煌弹的度时像上弦月龇⒌运亮。美丽的鹅座环炷爆发更是早固2万到3万俣U税谋局室踩预陋阅偶:鹊匚伪⑿理论谭岣悔畔钩纶栋雌涞亩妊莨头殖闪嚼18第~类侠煌弹的度比象性类侠枚嗟母畋衰减也更不规则,分成眨阶段姓庑┡孜锵哓义箱曲
夭煌霸凳甍论鼋鑫绞榈这肿分类18其中式v∪税薛 ±嗳陀8馄鬃鞅冉淆寥相抵厩筊iema乇嫌诒⑿竌n化学撤病适氖且淖依其化学撤和年龄分为Α 星坠煽星坠D是老而憾义垣手于星ぴ梦成洚灰蛩蛩率含鋈很少“金属”(淝
夭煌把氢和氨以慷惺元蘼r莆鹗臬丁M衷糙断道锖托要曾敌试卫镤曲慨钦饫嗪动狄逋衷糙断道锓∑梭焉ナТ〗◎寺拭挥行潞动得纬缮啃亲笽则是年轻且淖4人些且淖在旋我惺盘里挝糠颥并浞挝糠时就含鋈丰富贰由栋代旱淖制奠“金属”18第贤类超新诙在旋我判椭圆诙系里羌鬯皆钡模摺<笮岳喑纶囤患谛要曾帝郸,蓑的植柱蒙柘胂笮岳喑纶都周矣讵宰1且淖4<笙屠喑纶对蚰切鬃錰i纱∪⑶页这肿对应充其创沃粗浅侠淼佑虻撬俣很,l酶丛心载入侵的结桓鱿匾逑煌逑一致洞┾象性类超新诙纾词┰斐(大ㄓ10M)纱的爆发并伴随樟中柿地砸挝糠颥但对象贤类超新诙却众说纷法。牵韧艽蟮线运约乃挖1至SMpe氖蚵立纱的弓!坍缩没有保大锢砉;产物舆个灰状凶云和蛎嫠白矮俣或,l糜擢细霆米有碌颓把伏头啪怼街。8至lap氖且淖能<曲玫个道喑纶侗Ⅺ仪把酚商寄娜忌仗。18谒笛赝淝」狻嗟墓 #NO照技勇脍说沿弯曲目前流行诖渭。绞榈引入了坏玻的爆发机制:蹈龅类超新诙要求有碳和氧辏白矮俣并且页密近妫诙系统诖渭员0目槟孜拢醇掳被郝鼗垆奋装在自祖律惫我阍奈骂焙兔芏全迅艘欢ㄏ掾耶因撕ぞ郾饺④遥说贾履割本缭鼋≮矛队只郝厮ゼ酰慈绲个道喑纶侗⒛分挚实较滥钦中以刚饽吻H屠铩俺纶丁辈琶逼涫当典妒潜⒏嘣然U夹纶斗缎纶剁fZ断低充擒装在自妆吻饩5盟斐稍袜丁<坌裕碋人莸妫诙牵韧ㄒ  变种假定鸵肿矮镉谜其1.4Moo阅稳定极限胫白矮谧宰媛气了踉断堆积训康使硕增加到超省械奈兀险占阈业精苴G星体娶芤蛘缩悄怕握闸弧痹蛘缩也理夭煌面临鸳难,果力所试图绞榈的G幼拥睦砺隙换械到侠极端毓韦脑氖谒笛赝淝」狻嗟墓 =τ銎婊ㄚ说沿弯曲对仙后座A超宦呐迹的艽蟮墓得绞榈超新诙爆发机制r晌丛邢镭于宅光线敌自频挠旁叫允窃的忮纤射弯和射电波段羌鬯看模它18对诙云膨胀芳咐踱恋线运ッ个超新诙必定鸵167/凶笥以诮鑫徘娴谋 0勾ΡⅫ!娶且郴同等魏析鹊劁羌锹忌乃动单酶鍪焙蝣磊”b线沿不 谧⑹幼乓炜涨r寺省硕而土诮舀录而不槐宦┑粝喔慰稣连即消炉o碳渌忍炖切做揭肆痢W罱小┛是绞奋大嫡叻治龌奶爝沿不吐扪嵌  ∩细ド妓沟俚乱≧oyal John Flamsteed约1梗戳霜在祝ㄓ衅涟刖蹲荚假,的智由柿蒜线敌紫阑偌J菱线敌妆碛擢谰萃168/薪蟹〗员刀17 5年问世幻或缘碜髁褚◇座A于观上显示永颗六等诙范呓纾肉眼所男见茨限蛞喋悖被弗杉斯蒂德r莆铩笞且吃诟缂男潜砝锖汀螅创1835年蟮汇集寄星表里都见不杆包括弗杉斯蒂德在奶淼ˋnn笨樟铀人是等冀颗微弱且淖是刚刚在天宀皇r贮(Bame="p3">斩钦飧爆发会显r>抖微弱侄也许是膨胀刮孔里挝糠占极愎量尘埃淝收了腮有怼痹40褂8馍竣且常似渌呀猕舀率到档土苏庵捉书档目尚判咱祷阜街。刺∪狈γ娴囊线敌自频幕С矾延脎谝缓拖笮岳嗥鸹陋阅偶e相断嗤荒苡煞街。瘩摇笞鵄闹并笨樟敏鹊一颗子楔愕乃俣玫颗挠銮三百年惺中子楔的表帧温畋应当仍有开氏三百万度牵蛩率应舆个可值奈茨X 射弯韵衷公样具有义楷l糜弑龋ɡ喑纶叮ê所尤嗽敢鈘莆±嗷┿&奔铭18其起因,l糜摺植,尿的妆⒒疲典恫釜潮锨夷篆市盏莫他教躜为潮衔肌V艋稀拔侄蝣道出╓ol! as约翰”韧ㄒ极壤诙淝病稳兜性所引ㄔ。式个映津缘法国萨克雷淝艽蟮楔发展起4悸匾逑牵韧ㄉ系<氛庵妆Ⅻ,并侥割敝厩梗图1阅1甓倍Μ样具比“正常”超新诙小十倍黄亍爆发将使愦鸵坏瓦解牡ψ苁敏鹊一具密煞有骸˙ame="p3">鼋鋈式理或许是更诱人茨想法:诙淝简并菏姓搪肪娶芤坍缩档并不具梦成涿子楔愕蛭挝糠黑堆。后面汐要谈模幻黑堆笨樟铀固体刮孔牵蛩率毕隙能使诙淝刮毅源弹艿超新诙的威力Μ样被大打折扣氖谒笛赝淝」狻嗟墓 B笳苈自频匦庶纶都坌裕碋987年2月23──24日占夜晚,在智利茨拉斯康帕纳斯庀哐台工作夂加拿大庀哐夭煌伊啊上谢尔多的Ian Shelt伯特5浍其校账地r晌煽懦纶兜嫩谝晃弧白ㄒ怠豹由抒无ㄒ幻辜渲砣嗽备崭沼萌庋劭纯不恼饪帕炼蓉端牡鹊鼓┥扛贸纶端淋4舐笳苈自凭擢衔代脊嬖蛐扦渊暮耸仟换效掳虢⒇佬扦渊 0勾笤嘉17万面的咴由封紧急电报发荒国际庀哐夭联合会俣并立即在天危界引起墓轰耍价性,即E人颗被命名为SN1987A媸超新诙芳鸵1604年开普勒超新诙月郏肉眼可见蹈龅颗核是 0褂辰虬虢ǹ潘N何喂d荒茉糕习肭蚩凑角择约具又抢模道履戏堑镍煳滋ǖ匦试毒的芡度胧规搔实币鼓唤担←侔模道非D堑匦室晃烩线沿不椭と铣鋈丝懦纶剁=ǹ乓躁巴粗掖12等蓝巨凶造叫做圣都立克(Sanduleak)69202o公样给匾逑煌逑提墓了在桓个趣侠赜谡庋ο塞力原来认嗟超新诙纾红巨凶贰爆发。象性个谜页K爆发懈an8馄子楔未钠淄洌蓑寺视橛谙笮岳喑纶叮ù竽它沮斗”⑻兀耽且橙蟹」獗淝洌茨割变的一围宇只┐咏ǹ洋稻统些瞥鲇脎淙通蚁笮岳喑纶逗塥∈≤得出解庶含惮并侥割北仍て谥惮这市×甩堪俦冬誥me="p3">鲴舷谢尔多棺墒之 馐普林斯多棺匾逑煌立即投入工作并浞两天里写了篇腹中枪“颠倒”∝球r⒆又的纹饔Φ痹诔纶赌忮夏割本缭鲋罢,湿∈本鸵巡痘竦节衦⒆踊2⑶窑爱读粟衦⒆硬ㄊ亢颓实稀O笮岳喑纶缎手衦⒆营潮席蹲踊辞夷篆市仗跏痹雍硕缘绂撞ú痘瘭总能以亡氮米14带走超新诙惺词部分鞘迪艿中r⒆幽割庇1甓偻星ぴ挖1秒钟放跏拟逑鞘迪相狄慷械奈神话般阅图像怪赋觯坊氐谧宰媛涩燃  【皮肤谧宰媛涩每平方厘米有1000甓偻做14穿过煽牧Γ2月23日艿超新诙缘拟逑波段r种帮22时奔日本神冈一座矿井底部酝水值奈器髁来自SN1987A媸反谛做14爆发ゅ击鹊挖11秒钟里,雀了11次慷械奈结果由神冈艽蟮组浞连续苦干15天分析资料后宣布。稍 馐式未美国小组也宣布了芈的阅结果:与日本的奈洞┕鄣K克雷夫兰一座矿井深处的奈器也,雀了8次慷魏伪(庀半球接收到超新诙光窃ッ呓纾北半球值奈唇梗惺中r⒆舆杂晒膊19 ,收获桓鱿恽搜,却尚着颐大锢砉:单仅A礁鍪SN1987A是乃~类超新诙(妫诙系统淝茏矮的爆发簿娶茕谛做14嫂醯ψ且开创了枷不桓母钭且谛做14也鬯ǘ郯盐以慷惺虻淖痰奈唇新时代κ溃突嵩倩氐侥割鼻渖显拢蛟祷统跽L煨室斐U,试潞笙Щ摹旱亩仁亲56媸放射性衰5盟赜姓贾甘ゼ踔怨秦义锨H通挠帧耸だ妖力险庵作剡界4誓它厩夷坠岛撕峡阀愉曲坎铩W畛跣室斐2柱猛ü匪菽柑瀣降镍厥庑理吕唇馐停蛟当⑶笆秦兜亩甘球禧场N何魏と忌铡 〖扰蛘停ザ剂⒖69202,l锚丫=ǹ陪斐扌撰档滴何未个1万俣强大且淖风K其刮孔茄魔去颥这夤它缩减嬉彩小ɡ(功倍ㄓM1目占而哺是5检验约1乖肆晾丢栽等孀厄螅醇氯帐恋匦伦柿熄蚁酱铮义匣鸵裁τ谛薷GH颓阅云趃棠刚邢嗪峡段欢浴 〉此邓仅茸钰来考仑于这罕Ⅻ2泻∮擢细霆米有ǘ龋ì加速1洞?逗途,l觅赌速赌改自谆受镣地球耍图1阅2煅榫哪昀锤骶≈的纹鞫济樽甲疟⒂诠郏账蜒爸凶有ǖ暮奂#ㄙ1洞就“隙拿有吸引力蔷醯炝ο刃不给出任何可值奈茨谂号俩醯铸了几次假警报慷让人些努力迄今都镁哂结果衷公并不於贾唬残骸搪肪被掩蔽在爆发懈云宰内层档群伪它是涿子楔愕拿或早或迟,贤供最 ~层宰娲稀簿到能透光义梗1乖婺垦悼迪月叮阅现约改辍♀嗜集旨甘辍♀薯”冤4子楔极壤谧宰蔽X射弯训康r帧  』蛐韗>值究は个射电脉冲婴儿淝裁K魏伪梗1股涞缡琹蒙ü回掂7章俩醯庵滞仓合理地期望~嫠间接谂号林越鼋膨胀低磺云被楔脉冲Φ热罚氖贾芤酝是190庋麦哲伦云超新诙将r晌  ∽钰澜行束煳资录效阅授说沿弯曲 光……更多的埂。
  7  七  脉冲渴墙食毕匾逑和幼拥(对天哐夭荡说母这醛来建立颥逗途怪互映照羰ψ械奈领先羰ψッ个获胜氖中子楔是匾逑球领先拥母招怯墒最美妙事例刃г氖谒笛赝淝苣匪埂げ榈峦耍↗  s Chadwick)爵士1932俣在幼拥睦砺墒中于并获暗1935俣虻贝尔奖。据说4了媸俄国
夭煌列夫·朗道(Lev Landau)判饬小组在缘墒中子后马上预测蛩固式理鸵坏占置子辏窃不幸的G龅朗道笨樟芒即发表浣预测。两俣 馐两位密切是等粮卟
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夭煌摘取了伪5。魏坞茏矮类比蛭到启发(拉尔夫·富勒提墓鹱矮噬以电ψ简并压来。<蹲陨硪们玖蹈ド纷取ぷ任型叨 “偷陆ㄒ轹氮米盂怂斯韦线良虿⒀谷挡③恕<咒橇砍死搡续黑侗泻〃B塞力俩对1054年超新诙呐迹环状凶云很有兴趣Ш蚬云心鋈式个萎缩煞了吹档玻鸵肿矮嗟取⒎较蛳啖笮源瓮 〈笳奖⑶安基胋致薏 “卤竞D≧obertOPPenheimer艿殷4悸原14化之父)判沃尔科返啜G·VolkofD提墓了は吡严格锢砉媛惺中子楔匾逑˙塞力特别境隼跃对幌皇芰与郯盐庖当的纱窃简并招子流体静烈逑衡是可以实手˙ame="p3">塞力工作被天危界客气地置刃г旁。卡米尔·弗森马里昂(CammeNammaho…4了媸《煺通天哐夭》臃1955年垣版K凳莶本(首先激起我对天哐夭的寥爱酝喽书4牵仅哂几行字提到兹维基的革命性匾逑鹊并说“公是些隙换丈母招检验的涩糊思想”18母招检验不馓踉再杖垂12的咴谒笛赝淝不实扑一。现在我愿这儿搞一项新技术来拿博士学位,睢;帮傻乎乎饬小绿人却选择了我煞弯和我煞频率未偷庵通讯咴谒笛赝淝撬苛丈媳炊↗ocelyn BellЪ溃突1967艿剑桥大学一名年轻艽蟮生乔丝琳上贝尔,从她淝师安托尼·休伊斯舁Antnony Hewish)那地接受了は项任务窃检查和改进壑于测量模远射电源」鄄夂新射电喳远镜幸愿用手工分析记录器打T南几百米担微米波图纸时奔她淝兴趣被枷肿樱地每隔l.刀730133秒嘱现液次痹周期性谂号所吸引。贝尔小姐偶然怯墒4三纾建颗缘囊射电脉冲呛脉冲何
  蜍快又陆续怯墒了其他的脉冲何1968俣在环状凶云和船帆座超新诙呐迹里也嵋档了脉冲何在好眨月地窃极愎惺兴奋甚至扩散疾荒天危界以慷让人认嗟,杷抖肿樱狄间隔皇棺贰宀皇谂号浠能使怼痹人工源,毕渭。像科幻小说里贰“小绿人”那样外星人瞄准庵缘囊怯善浞还笨樟三缃名称时奔头г批脉冲曾被幽默地称作小绿人一号、二号等狄衷公志枪O哐夭煌靠悸玩笑,却被大众传媒  为与外星人接触而兴奋激昂鄣谋局室踩缘氪送非X义箱曲
夭煌在严肃地思考何1968俣弗杉科·帕齐尼(FrancoPacini)判托马斯·歌尔德舀ThomasGold)提墓<仿龀瀣绞强焖傩仔手凶拥厍匀痊伽浪枷肴缦隆赫凶于队星看懦。说食—们在业拇缌高层ü绂做履俗樱┰的彝健观策∞遇球面擞胝凶于鼎科鹱1股涞绮ㄊ弟冢侨孀缎翘瀣底宰康鄙涞缡ü涞缭毒跌焱洚因斯回地镁褪盏津面寺龀迨浮6糟┈光现值扑斩钦飧脉冲棺旋蜃和磁尺械么诶纯侄置匀说某轮凶有ㄊ窃匣受镣牛盯皆纳船戒黔市仗跏蔽慰氛肌=迁来词厍因温墒棺畛醐人压仔追几婪泞皆郊兄幸瀣纪显在以笔章潦直劾丛黾有追几朗钓发典曲辣楷泊懦咄溲迪袷嵌辰嵩隍的棕刮ゆ律刖短濡科鹱另胆A虻淖坍缩时,磁尺弯被挤紧,磁尺就增窍。涎砸年f碌授”7街。粗凶有ㄑ咔装鸳莹肌8嘶员涮18刃贰乔偷厍季哂7的人超从亲矮Ы中子楔的ɡ缩减甚至比从M1越亲矮в缩减鼋要厉害醯ψ惦从红巨凶方M1阅缩减庖当氖中子楔的均密度每立方厘米可玻鸵1吨愕蛭1亿吨咴郯盐绕浣轴每25天旋蜃≤(它是较差转淼转速度与纬度有关嫂醯ψ谛于是作刚体转淼转~周还单到1秒钟蕤一般认嗟蚵立自矮飒飧蜃忻很慢健飒飧纲だ不转嫂磁尺沃抖吆M1阅磁尺与够氐且览似K导为1高斯2亲矮в磁尺可达1亿高斯;而对中子楔卮说磁尺是中枷小了几十甓倍惺谧宰媛涩蛩率高到1 亿高斯(幼拥睦砺人工换械到侠煌弹磁尺是30万高斯,毕颐蔷超省0吨砸型溺磁铁苣芤酝雯恺页这些极端质才使对中子楔的值奈为χ柿置匀说某轮凶有ㄏ而不辉8馄柞誓忮喜糠挚凑角札力先忻堑牧饶割变淙釜潮媳患等雀耍0蚨然内自自的遥瓷嫌诒砻婊÷始汀*细霆本都具30的人慌砗笠隙换在见光俣U慷惺 0股媳豢实剑郸缀的字它们椰镁 0够雇洞蟥哟四什还龋ㄓ猩偈龀瀣焦啄忮稀观脖惶的未交摹∑渲邪ɑ纷葱自坪痛穆龀瀣胶文忮下龀逵肷涞缏龀逯子M角4龀瀣绞翘炷婴廓阎畎等觞*赠剩瞪忍炖切滓200甓倍ame="p3">苴G龅由旋蜃和磁尺所造成酝周期性娶茕单仅在射电频率上钭且也在煞频率孛被值奈唇荒煽即使在X射弯和伽玛射弯频率孛御有占谂号也被星体旋蜃ㄔ蛭诙吹调制咴谒笛赝淝裥ビ牍陀<坌裕碋一般认嗟,某些脉冲棺逑喽饭鄄是韵恍子楔的极冠上缘囊怯善沿磁尺弯落向极冠的带电粮卟以高到镉谜于的速慌芳咐撞击星体坚硬刮孔侍使之剧烈升温氖中子楔简言之就(铀暮叫惺旋蜃磁体 其昝嫔像由台发机馐式未每秒钟蜃≤惺中子楔鬯怂刮,’‘伏特ㄒ压幸愿这种条件鹊南圭Е能够克服暮叫惺表面引力侍使带电粮卟放并随之被嫉速衷公些粮卟芒即怂刮逑喽伽玛射弯吹档这肿饭鄄因被磁尺抓住率呃瓷逃娜鹊苴G戟粗甄ψ蛙罩甄ψ通电ψ波反粮卟悌对衷公些对恢会湮灭ψ苣芤新的伽玛射弯吹公些伽玛射弯稍 又材芤だ新的圭ψ龇罩甄ψ抖循环,搅孔饭鄄逃娜械奈区域慷械奈多颐歉卟材芤酝过程叫做级恋,能使蛎嫠由里面放跏歉卟材芤出几偻粮卟。价性,即E在脉冲刮囊怯溺磁旋风人超射电饭鄄浠能算(点“沙沙”声吹档正页这点声响被  【仪器收到荒煽脉冲匾逑煌正在8乖炻龀瀣酱笃ㄓ謗莆徘颍吮嫌诖懦咴母伽磊来啃栽1骨H颓允酝冀书德龀瀣健观测河邢附谥怨裼商衾赐贫瞎こЮ铩芤刈诺突髭搐亲纯瞿授说沿弯曲 光……更多的埂。 脉冲且括灭涎砸缤船戒勤*潮掀不受量刂砌发刁德龀瀣角亿L0崩锸侵钙湫字芷诘难莨瞳┦怯沙跏即懦呔龆ō疑亢苋菀淄撇饽刁德龀瀣角倚谆徜底牌用来ぐ恍子楔的磁尺氖谒笛赝淝捎刚饽卧倒剩昵峄凶有ǖ男拙捅饶昵险家齑铭18裁ㄓ1054年的蟹状凶云脉冲潜然还很年轻K它量秒钟蜃33次4率哧窍脉冲且周期就,l檬乾该胫由竣且常寺龀瀣角抑芷谙而不欢逃1毫用枪魏伪周期太短K脉冲且固体刮孔训康因r惺懿涣死胄牧Χ扑槟授说沿弯曲脉冲且︴慢速率蛩裁秒10-“到10-”秒慷械奈极低中搪肪可以段几年担诒唤鲲踱恋T南衷旋蜃变得过慢健脉冲吹到」鄄Μ样消失荒 脉冲且再命决仍超省矗的咴谒笛赝淝纶队肼龀瀣<坌裕碋已经几次提到环状凶云和船机座懈云宰脉冲K它力丁L4了超新诙呐迹相哉苎∪⑶页K凳其他很有了媸超新诙遗迹里就笨樟纫到脉冲K像仙后座八鹅座环、第谷超新诙(1572)判开普勒超新诙法1604悌都抖煽脉冲与超新诙遗迹谒且哉苎是出乎意慷心:在截至1991俣4知D450颗脉冲和20o个超新诙遗迹中相季哂三对结r闪税槁隆me="p3">有好眨种撬俣可以导致械奈意慷心结果衷最Riema拙书凳浅纶恫⒉幻羧狄桓霆糜讵糟凋为趁羧的持植,嗳陀讲屑J浮耆鬯轵螯亢诙瓷等集脂曰凶有ㄋ湓诒⒅形慰夫直槐⑼频交谋鸫Αb年f律哪柑瀣降莫他教貘不徊⒉痪哐细袂蚨猿片则捎谛嵋话阊擞氪胖峄睾硝祌>  ∨缟涫ㄏ抖猿片则授短濡坎嘁1万的人成用慌芳咐喷射出占总皇芰10%≡媛毓韦艿将给予脉冲在囱方向上式未每秒数百的人慌芳咐庀种现象虼像枪射击时反冲,运用ɡ创守且蛭律心结果衷反冲昝嫔可以使超新诙与刚挝糠占恍子楔沟牵迫庀哐夭煌到∠允地方去寻找塞力脉冲何
  也换凇保脉冲像其他恒〉龇⒌醯原来是在妫诙系统淝∪魏伪伴淖宰皇芰团6⒔并且也贾芤了超新诙爆发爆发威力,l米被够氐孛媸庀哐夭煌<曲寐龀瀣焦员的[的本质也仍脉冲一般都比超新诙遗迹要老鄣脉冲射电饭鄄虮期只恍子楔再命很有限怯俣段沟但比超新诙遗迹且再命要长芪O。魏旋转︴慢速率估计脉冲均再命厍蛩30蛸督ǖ钋险荚10亿俣U媛嫂林愿这奈诒唤鲲缘囊射电」鄄夂超新诙懈云已£全消散鹊苴G嗟嫩奈唇脉冲就比超新诙遗迹要多芪Oв恍地脉冲且贶兄,l酶叽锸蜻在说沿弯曲宀皇旋转冠军价性,即E982贾墒了建颗每秒自转660次(即周期为1.5毫用签夂超快脉冲何刃贰︴慢速率蛩抖微恰权裁秒10‘9用枪即自转周期浞100俣地缘枚10rp用签4至比够氐孛用作“标准”囊晃в最好в钻原14钟鼋要宰樱耍价性,即E人颗兴被记嗟%R1937+21(数字是其赤道坐标枪即赤经为19时37分,赤纬为十21“约伲提墓了は个特别趣侠匾逑赜谡魏伪梗1勾胖贫痴饷慈踵荡懦咔卡谰捅囟ū然纷葱自坪痛自坡龀瀣角拇懦咭1万倍∪⑶杷通常贰截于脉冲挝糠占观固沟磁尺很弱面的引年龄熊枚嗟ψ械4钟肫浼行追几垃一挡7谍猎跹鹘猬几雒苤而又迷人的陈枷非常有吸引力悸匾逑牵韧页K脉冲纾妫诙系统诖渭员 其旋蜃被怼痹伴淖宰气流嫉速衷公个意被映津怯墒另外痢 超快脉冲所A礁馐式未且周期是5.5毫用乾能由是6毫用乾它力明显伴淖∪⑶页煌纫到PSR1937-ZI伴淖颥荒同,l媚前槟自强虐ぴ煤苊招受装袁整坊讫垢鱿低弛次他健观步沟斓莉账觖医量琢娇拍酌鲎玻塑装员磺看筲撼毕λ汗刀父了位郑粗凶有ㄒ颡艿矫鲎玻似湫追几谰驮觫皆巾作淋D刚醒怠,它断言引羚洞┕颗拄幌妫诙系统诖煺通纱淝演雇过程会毕于两颗淖克且r> £贫平婿发吊邓灾新龀瀣角难莨屯腧铝新龀瀣讲∈誓识允絭【方束卣餍源懦咧岛托追几乐惮新龀瀣杰D刚谢婊凶有ǖ男遇球孕碌钠羰舅N行手凶有ǖ娜房梢允艋湘Z断低城际侵苯有遇怯诔纶董市盏莫他教蹉凋为潮嫌谲装砸虿痘裆砼园槟自灼宥觉远显觫秸造耻典沼诔死薅羲醭射米有ㄣ凋聪褡睢∪绺菅箍辶寺嫱毡尺在说沿弯曲脉冲双в大贡献谒笛赝淝裰姻仁酱蛏涞缏龀瀣绞窃阪Z断低忱锬吴现炙位众洞档暮么剩凳悄芄唤枰圆舛í糜讵栽谆受聊吴鲜酱蚵龀瀣绞斡婿悼浓募19N贾墒惺纺RI叨3+16刮又鞫比御有其他的都诶纯济18刃在天鹰座羰 0构回滴17000光俣本身纾建颗淝量为1.4M@惺中子楔林愿被墒时射电脉冲频率蛩裁秒价性,即E6.94次(此后旋蜃芳咐在妤减6。独特之处在搿r强拧俺聊薄“槟孜知士啪方尸因武橇啃手凶有āA娇配旅苄卓縭>极鱿叨相距季哂几矗的人超以7时45的周期怪互绕转衷公个妫诙系统为广谝桓鲂碌截于毓韦加速时第三章 弯曲时空
>>>>瑞涎砸仅攘硗赓朵痈5没龀瀣轿茨原咬配祝是舱獯问且关〖铀傩翘瀣的蝗皇录莆德释辉鎏0备龃嗜∽缘绂籽Й凳侵赶椭质贡纠丛诵型旰莽硬考艿侥空值亩淘萃环⑹录┈骨蛟导柑炖锸孤龀瀣角抑芷诩跣∈蛟等效悦搿子剐追几涝雒多低24嫂船帆座脉冲缘1969年2月幕然转恐K凳1971俣和1976年又先后贾芤了两次慷其他眨脉冲椰过频率突增渥J包括环状凶云脉冲何⑶页旋蜃芳咐且这肿幕然缘长是蛉搜煤颥偷厍聪 馐毕于磁制动导致自然︴慢4中子楔又恢复突增前旋蜃芳咐耍价性,即E人种频率突增渥r>用由病稳兜性所导致、目罩中子楔刮孔并急剧釜5闷渥凉哽酬摹艾饺稹崩唇馐汀*细隹焖傩仔手凶于肚运淞郊嵘晕5闷剑嗟郎匣嵘晕⒄琶多典底拍一围釉党<氛庵妆湫嗡鹦时砻嬲帕岜涞梅浅C多当砻嫜悼当晃耷樵厮毫殉允凳衷俚髡怠A逊焖渲居泻撩琢考东凳头捧⑶页K船帆座脉冲已经历几次瑞ㄒ实引起墓式v′曲
夭煌对表面震动牵韧靠性的怀疑庋ο这肿牵韧所预计两次震动克且间隔应舆数百年而哺是数的咴现已提墓对频率突增其他解释,包括对中子楔允阅纲だ性修福『招子诙深毅阅湍流栽谝醯燃甚至是其姓的“相变”(芈的于由液獭桓銮固态约4<蓟崞三疗涔慰字匦碌髡怠Z说沿弯曲频率突增确喽獭5截于中子楔圳部允详情阅颐要媾息颥这猕铀巫母这为粮卟
獭5帮助的极好例证。那么醯庵对中子楔的圳部允究竟知R多少侄置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣轮凶有ㄛ诓考坌裕碋颧看之鹊南中子楔样具铀暮叫惺原子郝鄣玻的只4中子楔试由引卮涣说颥淡子郝则依靠核力。价性,即E在中子楔圳,在只不过是的人慌 0股宪得他闰硕而椭就乃馨沿刮す特育练浅0味ㄐ慕峁逛恰蠕曲砍些迄剩凳勤自祖骡河喧脊嬖蛐援急幌粗凶有ㄘ米畹猩椒寮具蛹咐迕赘呤劣姓贾侣龀瀣角绱拧观测骇配锥技周引力考先雀耍0蚨然内”」我闶林迷人的陈中子楔的圳部允霸凳猜招旬4牵一种,l玫拿枋隽缍纪蛑之旧啃翘灞衔疾1的人厚的铁壳包着4铁淡子郝辏固体晶格沉浸在简并14海人超密度由每立方厘米1吨愣呓纾亲矮в密度向内增至每立方厘米4蚨质林迷人的陈往下具“慢毅时奈庀式层中越向内深入铁核中包 ℃手凶友剑啵是餐酚主竭来杀3肿罚≈凶育力慷ㄔ棠紊显瞪ケ渚谕地5的人慌深处!中子从核中逃娜鹊在简并海中分解牡材芤酝乃子簇愿这奈海中漂浮超密度增⒔越每立方厘米1亿吨咴价性,即E在偷厍,的人慌深处!中子物痰r晌翘瀣底钰来砍矾选_来芍眯旁籽果闰咕屮对室夯曲空贾米印拔定庋ο庵对在超过每立方厘米10亿吨棺逑密度下毓韦,l盟位置鹤茨曰宫这室晃匏微且炽义先阅芟穸栽诘雍轮蟹稚市尸伽懒高昌痊灾誓茄型撇猓骶∩凶澎都置1骨H望在曳⒚饔40嗪固体中子学格,介子凝聚体牵夸克毓韦艿强子汤J侨狄衷置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣侣落旅躵>  “旅刂迷人的陈中子楔的温畋症谲度、压强和磁尺等极端条件G幼拥睦砺隙换复制T南涩蛩率为核
、淡子
、等离子体
、桓鲂碌和动烈逑等现代
夭科展开了崭新的佑野˙ame="p3">胀逑已经清楚地渴到5为了描述中子楔的圳部愕虼必须将未能揭开逑密度r> “旅氐挠子
予以扩展。迄今对致密r>  ∽茨苑匠蹋粗淙攘义狭款只亩闪衷仅窖骨坎柱面硎疚芏然蚱渌U己┗宫这室晃匏耽且撤间飞Φ笔倾酥其妨侥渭饲速犊它免适轿醇耸躯掠善咫F渲楔仪高膊皇苋魏瘟Υ荒苡涩都耸恰坝病蹦阅霞磖> 【方尸并礁招缘淖茨噪F渲楔疑俚扔诘乃伲ㄘ刮ぶ楔疑偎嫫涓招远雒多悼掌楔疑偈330米I用枪水4是1500米I用枪钢4是5的人成用喽。价性,即E御有允许的状脑和御有占毓韦形首都处在这两奈极端状况克何⑶当涉及中子楔时,对这两奈极端克且凇保恢,l眯缘难≡袢翠荒芤揽慷袁伽懒高布淝抗只ヘ面尚尸购芷斗Θ胰鲜冬誥me="p3">校账的G龅鋈式个很诶要哪质不太依赖于具体致密r> ∽茨苑匠蹋擢糜讵栽赚并剑琹没受聊吻装匀渊啊<殖№.4M笨赵斐艿ο超省械奈限蛞蛩<曲娩曲靠矾唁羌虿Ⅷ14虼r晌个新敌缘魔候固寰驮谛瞪硪们ο绿酢,因晰辣浚≈杏讵凿曲迹琹没<秩我忏沽縭>  《鸦N榷敌约薅杂ψ偶虿⒅杏谠谀航忻他汝面上鲁个腔个新敌缘乃布洙Bame="p3">斩着瓷与亲矮相同贰肿度来ぐ恍于宰⒔赵斐艿就需要知R鲭简并14撬俣蛭肿樱狄简并招子物痰方程,但碜髁还无人知R∪⑶页K由下决推断可以得越极限謆唬占式个很好近似氖中子楔的密度刮孔向姓增枚嗟在r呈街悬们惬迅嗽雍粟疵芏萨哟逾鲜降闫鹞锾捣匠抬硬捎抿幢匦虢魃髹弟冢泅涤捎子狄丫掖狙T雍粟芏鹊奈锾捣匠讨筒柱糜美疵枋鲋凶有ǖ墓我阍原市詹糠衷虿捎矛并礁招宰茨原曳匠蹋侥谓峁俸掀穑打<没受裂吖慰字受劣氕市罩受林退<坌裕碋人蛭到侠极限謆唬是3.ZM赡公个极值很,l闷呤粮训那H突婺仪又翟2到3Mpe 间˙公些结果阅纲だ锢砉在搿馐式未新赜谡芒即嘱现焙謆唬更⒔阅纱艿盟坍缩煞产物舆190饪之bㄓ子的理驴梢园押だ淙吹胶苊用沼诰粤愣榷个浅魈迩丁<坌裕碋最 是半径导为1的人慌固体姓龅其祝还投玻r>拔定庋ο庵对在超过每立方厘米10亿吨棺逑密度下毓韦,l盟位置鹤茨曰宫这室晃匏微且炽义先阅芟穸栽诘雍轮蟹稚市尸伽懒高昌痊灾誓茄型撇猓骶∩凶澎都置1骨H望在曳⒚饔40嗪固体中子学格,。介子凝聚体牵夸克毓韦艿强子汤J侨狄衷置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣侣落旅躵>  “旅刂迷人的陈中子楔的温畋症谲度、压强和磁尺等极端条件G幼拥睦砺隙换复制T南涩蛩率为核
、淡子
、等离子体
、桓鲂碌和动烈逑等现代
夭科展开了崭新的佑野˙ame="p3">胀逑已经清楚地渴到5为了描述中子楔的圳部愕虼必须将未能揭开逑密度r> “旅氐挠子
予以扩展。迄今对致密r>  ∽茨苑匠蹋粗淙攘义狭款只亩闪衷仅窖骨坎柱面硎疚芏然蚱渌U己┗宫这室晃匏耽且撤间飞Φ笔倾酥其妨侥渭饲速犊它免适轿醇耸躯掠善咫F渲楔仪高膊皇苋魏瘟Υ荒苡涩都耸恰坝病蹦阅霞磖> 【方尸并礁招缘淖茨噪F渲楔疑俚扔诘乃伲ㄘ刮ぶ楔疑偎嫫涓招远雒多悼掌楔疑偈330米I用枪水4是1500米I用枪钢4是5的人成用喽。价性,即E御有允许的状脑和御有占毓韦形首都处在这两奈极端状况克何⑶当涉及中子楔时,对这两奈极端克且凇保恢,l眯缘难≡袢翠荒芤揽慷袁伽懒高布淝抗只ヘ面尚尸购芷斗Θ胰鲜冬誥me="p3">校账的G龅鋈式个很诶要哪质不太依赖于具体致密r> ∽茨苑匠蹋擢糜讵栽赚并剑琹没受聊吻装匀渊啊<殖№.4M笨赵斐艿ο超省械奈限蛞蛩<曲娩曲靠矾唁羌虿Ⅷ14虼r晌个新敌缘魔候固寰驮谛瞪硪们ο绿酢,因晰辣浚≈杏讵凿曲迹琹没<秩我忏沽縭>  《鸦N榷敌约薅杂ψ偶虿⒅杏谠谀航忻他汝面上鲁个腔个新敌缘乃布洙Bame="p3">斩着瓷与亲矮相同贰肿度来ぐ恍于宰⒔赵斐艿就需要知R鲭简并14撬俣蛭肿樱狄简并招子物痰方程,但碜髁还无人知R∪⑶页K由下决推断可以得越极限謆唬占式个很好近似氖中子楔的密度刮孔向姓增枚嗟在r呈街悬们惬迅嗽雍粟疵芏萨哟逾鲜降闫鹞锾捣匠抬硬捎抿幢匦虢魃髹弟冢泅涤捎子狄丫掖狙T雍粟芏鹊奈锾捣匠讨筒柱糜美疵枋鲋凶有ǖ墓我阍原市詹糠衷虿捎矛并礁招宰茨原曳匠蹋侥谓峁俸掀穑打<没受裂吖慰字受劣氕市罩受林退<坌裕碋人蛭到侠极限謆唬是3.ZM赡公个极值很,l闷呤粮训那H突婺仪又翟2到3Mpe 间˙公些结果阅纲だ锢砉在搿馐式未新赜谡芒即嘱现焙謆唬更⒔阅纱艿盟坍缩煞产物舆190饪置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣
  8  八  31处笨樟力悸
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夭煌罗伯  奥本海默舀他已ο招子匾逑作出了贡献)判哈特兰·施奈德舀Hartland Snyd约翰愿用广谝桓鲂碌方程艽蟮一种球对称和笨樟内压强狄简化“牵韧淖的坍缩。塞力分墒嗟在式定撬俣下盟蛩抖之蔷湍以至于隙换有稳兜惺中子诙梦成煽煌任何力量能够阻挡星体坍缩愕直至r晌筛鎏寤忝芏萺尴航行省暗闶蹦卧赌韩迅蒜现肿茨灾霸掘账踉纳船骄屯V沽擞胪獠客 》∫磺型ㄑ哆在说沿弯曲截于且淖堆宋恢煤匾逑球蛩率建立在试下(也要你上:价性,即E#匀唤缁同等魏瘟δ芄弧<3MU媛謆唬占“冷”毓韦艿即已经停止寥核反由认嗟,熊枚阅纱从裁垦蟮就抛射愎量r>    《哉飧鲐于障钟姓钾义虾湍刚醒<蓟共蛔  ∨缟洌ㄉ船焦我悴幌裰凶有ǖ那速赌茄蛹嵊埠松显吹丁<坌裕碋2.当姓质芰小于临界值而抛射宰皇芰又蛉搜蛩首先具梦成涿子楔愕⑶页刃仍ò。<殴我阍囊们玖弟冢窃偬蹩泛诙选D本质也仍荒这两恢超新诙谛几倍Mpe唬占黑堆挝糠占,l眯钥度闽仅仁嚼悫冻つ一沃蟹纸锥谓蟹。琹眯浴J紫撒仁礁鲇沙纶缎慰氛蓟凶有ǎ幼诺褪礁龊艹そ锥问侵凶有ㄏ痘駌> 〔⒍鸦势溱自祖律ㄗ瞵道那速断匀皇窃阪Z断低充乔粗钡<没受脸榷迪掾夷吴现只朴肭装躁之V凶有ɡ浪疲艘顾蟹猛ㄈ闽揭蠖鸦悠舜换嵯裥纶肚茄恍翘遐自妆魏朔总之艿在虻淖演雇的旅途上艿黑堆的垣手标志着此在虻淖一刮贰X制昝嫔取暗了最 胜利猕见附录抖但远非ㄓ此艿盟还支配着哦褪r> ′懈皆募嵝邮健  ≡隍竺嫦凑角札轿疵芗焦徘难莨屯嵴贾缕洵市盏尿账觖也⒚纬射受刘栽僦厩筊,蔒5蛭上千、上矗、甚至上十亿M占黑堆。  还汐看战窃黑堆仓由吸取r> 《雒多悼柱么咏ǜ霭员之>扌撰当之C浊卸屠绽顾 ∠滥侵植#撰荒苡煞街。从嘱群芩衙汉诙瓷μ峄摹∪渊坝尚瞪硪们ο曼>躜挝慰夫为潮霞具釉缙蹬而静袍怂斯卧椰航型獠垦果燃费苟碼me="p3">黑堆是夜亍於贾悸残骸4它贤供挝糠颥毕隙再是“死的颥蛭注定鋈式个满是“大吵大闹的新生命。本书的审一半将难说其夏咴谒笛赝淝龋ㄆ旱牡南努它断言引羚果谁想要同桓鲂碌分适嗟请到此止步窃否则果样走上了通向新豣r>(经凳峭量子酝喽世 》〉缆愤韵吱冻龇ⅲ侣锷˙·Ham-,兀邓鞫鳎ㄎ住horne约伲瓦卡偌(M·WakanO嫂醯容勒(J·WheelerX)(1965)谒笛赝淝迷人的陈侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣
  9  九  视界
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上垦是高蛞地,l玫摹!盿me="p3">这段引文准樱地概括了词遣还淝
夭煌占伛实观固。塞力只对史瓦西几何占外部区域有兴趣Ш乃俣能应壑于滩⒉而塞力坏玻r>会临界半径媛夂奇异行为柿涎砸欢暇仅仁絭∪烁矣谙蚯奥踅<坌裕碋920的窃共德森(A·Anders伯特向<  提墓式个捍贰体积蛘缩越镉谜其“魔圈时时会贾芤筒么的赜谡庋并回答道:“羚果滩⒉持续地蛘缩秸将鋈式天它会消失在黑暗淝∪公并不鸵ο它哺再发光颥蛭ο它的尺变得使光苁能透过。”一俣 馐奥利弗·洛奇(O-liver Lodge)爵士馐逐字重复了米切尔和拉普拉斯占推断:“羚果光受盟昝嫔…… 个淝量团6⒔并团6密集慌砗笠将能够留住光颥使之苁能射出…··咖果滩⒉这么⒔阅淝量能蛘缩越建个半径导3的人慌氐圳,黄个球将痉绞上面所说哪质愕⑶页人种蕴奈的蛘缩是超有4硇匀峡傻姆段У摹欢礁龊船较低城热缢凳礁龀要栽魄刮何<没受龙锰图1阅10’5倍而半径为300秒差距K凋相 【奂茨钥蠢幢舷妒Μ一挡x不换纳俊盿me="p3">杷公个分析K魏伪沟淝
夭煌霸然呃瓷接受淝量为眨M且淖收缩越史瓦西半径试下姆种痉绞в知韧密度、那么塞力质в某些已ò接受淝量叫忻O眨撬俣下嘱现人种蛘缩阅,l眯运庵煌引力舷黑堆个名称是  ∩习⑵姘偷隆と堇眨↗ob ArchibaldWheeler)钡196712月29日在纽约怯次讲课ぷ次使嫔幻黑堆贰光辉历程湔于蟮……谒笛赝淝 ∠篮诎的力,而是怠度淝
夭煌加彦  纳里卡(J yant Narlikar)讲述了黄个故事:在18  夂加尔各答龅鋈式座名为威廉堡占要塞枪其中鋈式个小率阴暗哪房馐叫做“加尔各答占黑堆”,这奈房长5米颥宽4米颥原来是壑于关押3名犯人茨何1757艿班加尔地区贾芤了次流血煞反抗蛩<曲谬关”ǜ0嗟残忍的长官把46名敌军俘虏关进荒砂加尔各答占黑堆”κ当时正值盛夏吹公些人被关押了10时奔季哂22人活着T南衷庑┡孜锵咝的喂适买硕而涂膳拢灾劣谀承├坟不突骋善湔媸敌浴掊先绾我骞1故勤渍阑暮诙烟袄吠淌郴芪б磺衦>  △闲来倒降阋丫还阄≮抿握庵煌噎诙训男”J衄灾效阅屎诙咽躯坊讫关 啊后摇保群躌iem恋苤以令人困惑方式来使时空扭曲。让  首先来分析堆的传统形渥J佳<曲谬关∨而炯嘤遭些抛物线功控到黑堆惺だ定砉:这猕铀时空区域耄其中ㄒ尺强越使得任何r> 『汀观捕贱寄芴右荩阅现郧开他匠呙娴囊齬>  「唑颐芗艘霸斐觥爆加速1洞5虼必须把式定阅淝量放进一定阅体积圳,在球对称撬俣,这奈体积в大小由姆瓦西半径来给定。表3显示1洞与原子、汉诙淙砗笠蛩抖何驮氖谒笛赝淝萸也还芎诙盐慰氛蓟疲地义县糜悬(丽履嘶U己诙讯吉剩琹玫摹S悬(懒缍船伽懒高病ⅵ宗嘶O褚蛔侥敲唇行饰⑿唾1洞5椰淝量为眨Mop径为数的人慌1洞5鼋鋈謆唬数十亿M、ɡ像整奈滩⒉那么叫惺型1洞(见附录司耍坞韧米宰普遍印象相反幻黑堆贰均密度并不一定很高,这奈值与乃唬占平方成反比κ当然,式个由超越了谛子楔擂度的虻淖的坍绩蛭挝糠阅10M1洞痉绞”Ξ克/立方厘米占“核”密度但铀数十亿M占黑堆密度就比水要妗百倍黑堆并不一定是极弹谲度的愕蛭只鸵必须密山醉 ∏高驳哪欤叶贱伎煽咕艿鼗峋档酱瓜遰—0上黑堆庀叩几何心是枷奇你颥在那里所樟r> ‘急晃尴貉顾踵凳笨毡晃尴和淝<坌裕碋黑堆的梦成使时空分糠由砚界隔0构樟侥硒糠瞩祌> 『汀观波坝苫缫钥督肫淠冢说挡>反过来J公样具“黑堆”名称1褂赡现遭些抛物线哌哌哌哌哌哌哌哌哌哌哌轻率宇航员ame="p3">在距黑堆很投的地方相时空与Щ被M1謆唬轻微弯曲滩⒉系贰览似K⑶页K史瓦西几何只到距M1置心70万的人贰谧宰ο展颥蛭在黑洞内则一直延伸Ы中心奇你κ当然,指是在居界附叫相g毯诙聪喙叵滥切厮作惜配撞疟涞妹飨浴D本质也仍像御有此匝龇⒌醯黑堆Μ怂刮谋汐力台0笔前咽笨胀淝雛闪伺6儆镅裕思芭而靖叨蚯颉爆冀谲丁&考贤烦藕诙聪侣潺扔詈皆保邓慕攀苌皆要他奖韧肥苌皆倚。垂1股硖寰涂当荒毕<氛飧隽︿底潘蚝诙训那黯隙雒丁A颂妍只拇荒躵惺茆现掷炝μ曲寄躵惺1检验大气压≡媛压(大气压是1千克/平方厘米蚨。枷被吸向10M质芰黑堆的宇航员5将远暮皇棺视界熄半径为30的人畅之前跃gg在40娜嘶鸥呖站望在页毕λ毫讯馈H凳咏缲糜苌皆页毕Φ睦礻面苫Q缍此坏踉诎7贫应考崃荷硝郸兹屠栌姓既硕嫉踉谒慕派犀宅它断言引粱而,潮汐力的强ɡ依赖于怂刮潼的r>  ≮芏取蘸诙妖弹它驹矫多得芏染驮降碗F渫獠客笨这和淝驮叫ˇ师,所恿颂逶诤艽竽它菊己诙迅浇蟹鼓芄痪苌米【 ∧俏蛔魇匝榈挠詈皆蹦芄换使祝0琈pe唬黑堆的佑界4果甚至能够探索,0騇剿占型1洞的圳部愕ο这肿黑堆视界孛砸潮汐力比由地球谤怂刮砸鼋要弱而后者已经是呃瓷觉察荒煽⑶页K贤供塞越过了佑界4果就康无可挽回地落向中心奇你,苴Gr掊虾诙阎b唬是保大Ш他<蓟岜晃尴捍筲撼毕λ旱梅鬯轵迷人的陈侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣室晃в冻结谋局室踩酝级曰瓜允掘谑录﨓pE.、马和E4上材芤酝光弯抖何离开蛘缩捍贰表帧J并缘几、凡、凡和儿被投处悸庀哐夭煌(其世界弯由条垂向直弯骓示)所接收到氖假定毕渭』始终放在虻淖谧宰媛夂钟所量蛞捣四个事件刃且室晃间隔是桓等幻和儿接收光谂号囊晃炙且间隔却越来越长。作为极限约由民即恰缘视界梦成时所缘囊怯光弯K要经过无虾担诒唤才鬯皇棺投处悸母招者那里(Γ几点在图中每樟标出芏。价性,即E这肿“囊晃冻结”渥是光源野桓鲂碌所预言诒唤弹性侠极端例证 囊晃流逝对幌两奈有桓鲂加速咐塄燃由等效原理嗟处在仍尸畔招签夂垢招者荡说省驮半氖桓鲂于玻参与自由下落模远垢招者艿盟坍缩中阅纱谧宰是在加速,苴G由放在虻淖谧宰夂钟所量蛞捣坍缩煞原时奔就与毕渭』投处独立钟量蛞捣坍缩煞表观囊晃枚不相同≌阂淖在史瓦西半径试下的蛘缩是贾芤有限怯原时内K却对应着无虾担承┢囊晃∪投处悸庀哐夭煌将隼投玻r>渴到黑堆的梦成态淝能渴到其内做<说沿弯曲由谂号接收间隔荒延长所显示承┢囊晃冻结5椰离开捍贰」鄄表观频率贰︴星拘┢有40嗟ο频率样具光在每秒钟振荡的次数台0蔽知数关」庠殆揭靶夭煌)称呼黑堆。人个词最 度(被放弃荒 αο它毕窘指是反映荒黑堆
的枷较次纯悸方帧。魏伪外部母招者要到无虾投的将4才能渴到佑界4那么飕样纲だ谈不上对黑洞内部索荒 而你谝桓鲂碌使  能够探索黑洞内部(不必担泻潮汐力芏。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE颠倒的世界价性,即E进入间者艿万念皆抛弃∪置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣隆÷侣侣侣侣猅(Dame芏《够狱篇》谒笛赝淝渌旅苄兹缜装院酮米有ㄣ的他忍跻丫籸>  ∧诓孔杩顾普跪⑶姻仁礁龉烫遐自住蘸诙延胨际∠凸┦吠呶靼刖妒在以焦嗍咏缫丫慰夫匣同等魏瘟α磕芄蛔璧蔡醅骨曰煤诙涯诓渴强湛这吹席I甘窃谥行啮仁礁銎婺悖ǖ比唬庵啄贫弦残砉诩騟m恋它忽略荒黑堆内部r>  《义闲形19章将对此作进一步的考察喽。价性,即E对幌那胸已经觉得呃瓷接受堆的极弹均密度占人说醯更糟的G龅匾逑孛堆的腮有謆唬都中枷数学体积为零的招姓奇你上在探讨械奈现代
夭尚未绞决的招姓奇你赜谡之前跃先来看看其邻近区域的撬俣。价性,即Eαο捅空在坍缩窃聩以人奈区域运动着低醯飕样具说醯在黑洞内部保持牟止足,l玫模宋和27种煽要愿这奈区域保持牟止5虼必须有超过的速慌芳咐( 0箁不变的世界弯与囊晃轴平行醯在黑洞内部该线处臃拟叨之外嫂醯⑶页桓鲂碌禁止任何比的速更快ㄒ栽谝醯这条定律在黑洞内部退凳其外部龇⒌适用在观界以圳唯一允许的撵RJ佳闼制浞拟叨内部撵RJ是玻挽回地向中心奇你中。价性,即E可以把黑洞比作铀“颠倒的世界”,这种说法,l没崃钊嗣曰祝是睬胧堑瘸г租罕饶猬赵诃诙训耐獠壳蛄衷仅健 ∷幼》∈笨涨螂T谌的手腥魏畏较蜇面试在叶吉剩琹玫模瑀掊鲜乔敖蚝笸摹∠蜃蠡蛳蛴遥匣虺拢虎且常耸一沃怀考戏较蛄髭阴导创庸サ浇矗庾悻加恕爸赶颉弊昵寡刈配牧髭已怀莆蚬苫澳馐故笨樟觥爆冀谲丁r卧诤诙茨诓裤到巧叩构椿摹≯钟诿枋鰃毯诙粗行 0构兆昵ū鲜咏绱耑M到奇你处悸零)敝了指向坐标枪蛭间坐标却掣銮获黑洞外部的空间坐标乔样在堆圳,氖变得,l孀导此羠> ‘急黄蠕荒芩醵炭占渥辏慈缭诤诙赐庥惺录急厝怀奔湓党ぜ路较蚪婿发凳连它断言引粱而,必须小心地认识公些概念氖它枚并不面的引醯在黑洞内间坐标变得像外部的空间坐标5宜率可以l孀奔洌瑀シ匆蚬伞*奔渥暧捎甘咏缍平辛爽灾抒挡冈冁硎菊媸惮亿被杰挡宦凼窃诤诙粗诨蛑舛吉识而停ㄔ诤诙粗庥硎镜模怯晌尴和洞轮愈饣U急砉勰一诬丁Nㄒ徽羠>理锢砉诒唤是朝奇你自由下落钟所唬占原时在堆圳部原时诨依赖于与中心奇你慌 0棺辏邓婧笳叻ˇ跣嵌龀ぁ9窈诙赐獠康莫奔渥檬浅蛭蠢戳魇唬ㄒ恍竖纪钦饫锏奈蠢矗怯兄占幕Q吆诙粗行牡钠婺悝首杂上侣潺确纱釉焦咏绲铰淙肫婺阒痪邢耷釉奔涓簦瑀掊掀浞⒍以凸β屎蜕叫屑路较蚨逗巍蘸诙询它驹矫多嫡舛巍盎核俐笔奔渚驮匠ぁ610Mgu黑堆它指是10-∩用枪而对隐藏凳诙系姓的型1洞则探索工作可以进行1时∪置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣侣
  10  十  照明
倪黑色熔炉的招央4那送出无数掏1阅地方相无穷占魔在那里蕴藏∪置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣⑸だ锬钒乱 Arthur RhobaudЪ溃突狷彰髫于摘道,就会骓示铀砗笠诖最好方式5是由拍照来获暗潼的图像精  能够  给1洞拍照吗置匀说某抡饽呜于湛此苹奶啤ˇ力腺1洞按其定砉玻r>返囊光4,⑶页K誓辏媛赡所樟r露韧牛兜同许后倚瞪矶贱季方士芍的未尤观苍歹奠咚岛唾1洞龇⒌不发光公些砗笠要r>被  看见5虼必须被照明。囊蔽核惺材芤寥核返光颥械奈光度稍大ㄓ反射滩⒉光蚨。价性,即E愿这奈锢砉上艿黑堆也同囊龇⒌柿枷不被照明占黑堆是玻,见凰但在臼当的光照下也以得越潼的图像醯给1洞照相是能办到煤蝥置匀说某伦匀唤绋胰魏维加隧后叶家阅持址绞轿蘸头瓷洮绱拧观病M即ㄖ之镜挠子涤闷叫心甘凑丈湔,省袄硐谩必固寤2⒛刚煳肴蜕浞较虼怪奔路较蜇面史瓷涔怛猛枷皲抢嗳腿【鲇谪贵亿船灾抒导错后叶逗斡氍绱挪ǚ笠蛩£全反射金属球衷公时谧宰媛季哂式未倾能使式条韧射母弯偏转90”而被嫩撵者接收到氖该氐的图像缩糠个光你,座落凳该氐虻半径0厂07倍的位置一L酲图30C嵌。价性,即E最 一种撬俣具黑堆。与前三者贰纲だ区别页K黑堆并镁哂式未母弯恐撞击并被反射毓韦性硬表帧J使光弯偏转的G堆的λ畔颥Γ黑堆的悠力范围毕隙侄师其佑界4蛭延伸Ы无穷远何拟线撵R并不鸵与枷弊宰夂闽撞而制叫4蛭被畔所弯曲。愿这奈照明幼拥4牵堆的λ畔使几条母弯朝嫩撵者偏转≌黑堆图像毕渭系列照明浙祝酲图30dЗ精在左边牵堆史瓦西半径的2.96倍K试谝偏转90”怯光弯梦成砂主级”图像趸右边261倍史瓦西半径处多偏转了半个圆怯光弯(共偏转270”)梦成砂次级”图像。通过鲂与光弯撵R对分辨T南衷庑┡孜锵擀,锁惨缘贸鼋徨先档矢髦直旧聿环⒐饧骡咸逯性己诙淹恫J亲畎的某运洱跌讲獗榷院谔迩蚧蚋唑曳瓷洮登蛞菀住戎迷人的陈侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣黑堆贰光轮置匀说某律鲜鲇子祷锅惨灾平挟A硪恢中邮解鸭椽灿闷叫心甘丈滟1洞5但在同方向上嫩撵反射回南涤光,结果魏图对酥煽价性,即E黑堆的像被放梭荒嗔像贰乔为虻半径26倍这猕ο入射母占很枚一分被黑堆捕获J仅具那胸直接射入居界的光颥蛭且腮有在距招姓5.ZM以圳经过的光也都落入1洞(黑堆的佑虻半径是ZM特5所挝糠阅图像样具铀黑色夂锰面被系列同小光环所围绕。人个结果很像传统光学中熟知半光轮效被看战窃率靠近黑堆贰光环是玻换分辨T南的∪置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣峦泛臀仓迷人的陈刚才给囊怯公些幼拥并不只亍智力测验颥这猕为,魏伪黑堆确实宋恢,它枚就很有机会被某种自然光源照亮鄣谋局室踩远曰夕考虾诙鸦蚪ǹ拍要缘此邓钕远准钦彰鞴庠船杂煽派船健缺热缢凋饪派船进惨院唾1洞龇起束缚在~个妫诙系统里,⑶页K尽管庀种系统恍地换很`J遣其中ㄒ黑堆是玻ò由照明效 」乖欤幢怀莆獭M连杰D饣费摺痰摩考霞醚伽溃竖脊切毓饣肥怯墒泛捅饰⒘;旌隙夫苇诙训摹逃扇绕俗,栗睚轿蹿来壳鹨常撕诙鸦芪У摹条远嫌行碌钠舜钩浣矗犀杰D饣分甘窃跆并钵炉R偶'┚嘶郝芈淙胭1洞5虼像旋我中ㄒ水,气了在向黑堆下落过程中相温度越来越高,并缘囊」鄄,缘母占↑积环样了光源K照亮中心的黑堆。谋局室踩酝32描绘墓式个环绕球形堆的圆形盘的轮廓≌像是在锰面上方稍稍倾斜悸方向孛远 0勾ε纳阍省蘸诙迅浇型笨这呵苛彝淝乖才痰南穹潘蠛捅湫巍I犀侥饣房瓷先ガ杂上盗性耐衷踩的速赌绞窃诮跗街狈∈笨杖顺饫锏南褚环治则酥骷断癖吓痰纳媳碇》⑸涞庸馔湮慰夫∮180”κ迪枷意外页K盘的全缠蚕表帧Jr掊鲜窃诃诙亚胺蕉龋ū场〉模ㄔ谄街奔负稳吮弧罢5亍闭谘诘镍糠瞩<寄鼙豢凑角ù颖回地每慈ィ连杰;费圾糠值卣谘谇丁<坌裕碋更知韧的G堆卉围的时空弯曲使得盘的下表帧也r>被看战窃公样具次级像醯蛆以幻袜时嫩撵↑积盘的上、下表帧,l玫摹,它断言引居虻乜嗔像樟r奘鋈的速睹堂娣⑸涞庸怿惨曰啡坪诙淹诵腥我獯问偻牙肫洇他脚喜⒈煌洞δ勰煺呓邮铡蠕羌断裣允九痰纳媳碇。渭断裣允酒湎卤碇。巳断癖窒允旧媳碇。来死嗤颇什还呒兜南癫奘域碉理埂ˇ力纤弦烟行暮谂痰谋咴凋的魏谂淌钦媸岛诙幢环潘蟮南瘛戎迷人的陈侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣给1洞“拍照”ame="p3">这些照明幼拥虽然是理厦雇的J遣却至少线运约黑堆抖何通过其λ畔对」鄄起着某种透镜那样昝嫔唬使单未母愿菜刮多重像∪现ǘ来<虑亍更真实撬俣。在过去的20的中相围绕着庀体毓韦环到了深入的艽蟮愕ο这肿允与愎量悸庀哐渥有关:囊台土、木、天王和海王特5式个佑楔试渎密凶(亲矮、恍于或黑堆签夂妫诙系统≌黑堆围的尺吸取从伴淖溢囊怯气体耄贮人↑积盘,并慢慢吞噬掉∪置匀说某戮训摹糖H途书的故絭℃Z断低常ㄈ缣於熳鵛-l签夂高换饭鄄。在偷厦O眨ɡ上艿媒v≮断淡市蘸屠嘈翘瀣蹈吖舛纫瞨>由毓韦向黑堆的流入来解释颥蛭堆的淝量为眨矗到几十亿Mop关拥这些庀哐渥谛堆孛嫔惺详细逑角页比四篇的课题∪现ǘ季要知R4当单位诒唤鲲流入堆的> 〔皇翘囹保瑀> ∏骰嵝赢,加速鼙〉摹蹋伺痰姆观缠惨跃*·坝40˙ame="p3">胀凳1978年用ぐ机ぐ了史瓦西时空中占光弯轨迹醯给式个由薄↑积盘环绕的黑堆重拍了张照片酲图对嵌。由薄盘上媸r呈降闼的仪尤观测呵框亿灰览涤诟玫愕胶诙训 0跪,苏夥匦鹿乖炜吩耐枷袷ζ帐实模始从氕诙训匿橇亢土魅饲悠寤6鸡薰亍H朔疾柱面硎惊本段娜嘶刨1洞5椰蛭仓骓示像整奈滩⒉那么叫并吞噬着星际气体的黑堆。谋局室踩韵裢32龇⒌醯上锰面£全,见,⑶页K下锰面季哂式小分,见。视虻怯气体盘是不透明占醯蛩率会吸收所遭右怯光弯K苴G龅显示下锰面的次级像в大分被淝级像掩盖龅高蛞变形阅,见分?近黑堆贰边缘煽价性,即E黑堆与盘的内边缘炙且区域不发囊」鄄何史瓦西时空夂质不允许↑积盘与堆表帧接触。盘中气体近乎圆形撵R浠能保持到3倍ㄓ史瓦西半径的 0勾Ζ险跪刚饽硒卣 0挂咱谂淌遣晃榷敌剩饲高惨苯映迦胭1洞5笨樟捅唤缘囊晴磁」鄄。ame="p3">这张1洞“照片”怯淝征是盘的各奈区域光度炙且明显差异。最?近居界的盘勤区」鄄光度是最强狄鹊乃俣慕人慌气了r露韧罡撸且常伺痰谋砉酃舛扔氇域倒舛让恫幌嗤栅脑不矾<负伪湫沃馍洞φ障嗟装逅邮盏尤观不个杏谂淘的仪尤观不辜周伊似德室贫颓框抑平小S辛交忠贫   11  十章 落入漩涡我被对旋我夂强烈好奇心支配着精 确实感越建种去探测其深度占愿望醯佳使我将Γ牺牲捉精 最⒔遗憾是玻ò把渴到煤奥秘告诉岸媛夂老伙伴媒∪置匀说某侣猠dar德加·爱伦·坡(Edgar Allan POe芏《落入旋我》(回840Ъ溃突狷硕焙诙鸭坌裕碋御有虻淖都在械转醯蛩率毕不是严格球形惺4蛭浞两极处稍稍变干K苴G由颗真实旱淖的坍缩毕不r>由球对称姆瓦西解来精樱地描述柿居虻乜嗔纱卉围时空夂几何将由于波煞产刮而变得相当复圆。价性,即E为筒么宜波啜见18章b┗崛怕壹负吻而愈辣亢躌iem梁腮有栽谝毓韦塄越鼋颗转谝纱签的尺都随捅唤钪化κΓ由此造糠阅时空弯曲在每个时刻<蓟岜只苑从承碌膔> 」乖飕光现衷俚鹘谙褚恢住爸逦啤保阅杆僭诒尘凹负为么ブ遭些抛物线跪对称性最差捣坍缩纱缘囊最O眨宜波柿旦视界梦成嗔纱坍缩糠了1洞5则撬俣芒即简化。缘视界梦成的瞬间耄其形状,l萌匀怨嬖颍⒕些朴芯缌疑氛褛阴档诓荒1秒钟之内宜波会抹去御有占仍规则性酲图34嵌。于G视界停止振谝并r晌ヒ恍势交拿巫矗始咽礁隽郊蚶胄牧Χ浔馄皆耐智蛟住me="p3">这样具—筒么铱颗规缩糠黑堆的转谝旱淖的场会最终惋杆式个平衡状脑耄这奈状脑只依赖于两奈蔷恋即皇芰和角动蔷恋后者谧绽旱淖的转谝醯类似于だ粮卟自旋花见“简并r>  爆冀谲丁*道,就会氢源野方程哂式未只依赖于这两奈蔷в肿樱解。人个解由新西兰
夭煌罗伊·克侗(RoyKerr)钡1962年到5辫述惺是转谝黑堆的λ畔。人个匾逑分墒有着诶纯悸庀哐夭锢砉 其价值不亚幌种新だ粮卟分墒。科学酌是这⒌醯匾逑与验怪互促进发展衷庑┡孜锵擀堑鹊模泅凳吠呶骷负伪枋鲂适驱垢銮蛐呜贵亿处他脚向宦鄹胷>笠蛩否处臃牟止;而克侗几何辫述惺只奈最 的平衡脑耄它指适壑于视界已经挝糠和御有占畸形都谝∷波扫除之 馐率玻r>壑于转谝旱淖的居虻坍缩过程∪置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣录撕诙鸭坌裕碋词遣还阂淖在作较差转谝氖它枚由痉绞同谲度、以同芳咐旋转的气了淬祝在滩⒉人超气了囊台如木、上签的大气呈现多条与赤道平行悸长带窃公样具较差转谝的莽以任意芳咐转谝氖佳使像一个暮叫惺转谝陀螺龇⒌淝子楔愕那,l妹棵胱遥0堋枣萝谍力铣⌒的渭拊简固寰突岜焕胄牧ν呓狻,因我菜位质礁隽俳缃欠几栗党怂嗍咏缇突帷捌扑椤北技玖粝侣懵兜恼行掌婺恪H烁黾匏笠已经坍编r晌诙亚X义县绵导具釉谖尴和洞κ笨怔磐V埂白夷滨凋寺什挪柱萌相氮咏缇方师考辖欠几馈?拷诙汛率笨毡机伎煽咕艿嘏で尚易椿煤诙血数鼓闻而敬笮因忖ㄤ蘑笮蕴醅伽励卣鳎龃斡诙阅刚疾痘瘛戎迷人的陈侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣哦大旋我涎砸且骋丫空镣被饺谩。悸亲将过得嘶纳吭踩υ谘杆偎跣ˇ ”恍曳杩竦刈プ』脑敬蠛赵诜东当┓缭诤粜コ 〉拇翟诓鼎话□瞪系捣间雇讦は鲁硫迷人的陈陋—加·爱伦·坡《瓶子地缘┢半手稿》谒笛赝淝液诙盐肴兔资煜し∥辛鳔配缀芙市├浪疲舜釉「兹嘶潘魅氲撞康目资蔽慰吩奈辛鳎耽胶Q蠡潘魑慰吩哪航形辛鳎翟仅桨{录印ぐ住て略谒摹镀嬗黾恰分忻杌娴纳窕鞍愕呐餐4笮因踔劣扇謇铡し捕桑↗ules Verne约在他心《绿光》一书秩提到煤苏格兰赫布里底群岛阅暮叫冰坑(那要忘记醯在《海底两万俚》一书心结尾K儒勒·凡尔纳取”水艇“鹦鹉螺颈号消失在铀伲底深渊人畅ame="p3">旋我里犬的螺旋栽谝仓分解为圆周栽谝和朝中心的下落两奈分煽圆周栽谝季哂式未与到旋我中心 0构掌椒礁煞幢肉呵邢蚍几栗迪侣湓在以蚣具邮轿丛缎∮谇邢蚍几啦⒈毵街行牡 0钩煞幢肉壕断捣几馈D本质也仍现在设想鋈式只机器船冒险驶入旋我酲图35畅吹在静水中占最⒔芳咐为20的人朝时∪在远离旋我时船显然煌任何鸳难来克服犬的栽谝的目罩,船仓朝任何方向行驶,仓趋鱿或远离旋我,仓牡着水流航行醯也以不用抛锚而停在铀固兜位置柿涎砸何奔菔辉本龆ǔ蛐要惺唬敲唇战鱿秩嘶讫关∏速叮言谟胫行逆蕆呈 0股戏间脑仓茉在曳几困扔诖甲睥胶剿偌20的人朝时∪在公个界 0挂咱陔<咽勾懵砹μ曲寄鼙3衷诂加斯潭滴恢蒙硝郸转潮黄妊刈判意盒较颏嵌8加5厮吊翟饶< 由地朝任何方向行驶的吹醯现在被闼制浞铀张角蛟圳范围耄这奈蕉由从船占位置射出并彪其前方占“航行圈时相切拐两条直弯祝公时的吹虽然被环系樊流拖曳J遣仍能沿式条臼当的轨道偏转醯向外旋炒颥脱离旋我×涎砸何闭馓醮韵蚰讵惺唬胄抑行奶线兑灾劣诜麾壕断捣几酪菜锔肆20的人朝时(环系芳咐已投大ㄓ)4致命的时刻就来唇荒煽航行圈冶接落入了旋我口4三如埃加·爱伦·坡所邢珊“船一被旋我抓住4虼被无可挽回地吸到洚底,并净辗成碎片煽”ame="p3">转谝黑堆围的克侗几何也像一个大旋我颥旋我夂中心 吆诙选Z摇他酵淝凳笨找惨晕辛鳝曳绞搅髭阴嫡癖恍揖碲业乃住S胨嘶糯道嗨泼候惨元数关环纱胰吉识魏蝦> ×高病∑渥睥皆脑市矸几朗堑乃佟N和36酥5式个给定你上阅山行圈样具酬明允许轨道夂拟叨的空间投影咴谒笛赝淝膺耳冀龀他秸行涨阈保吻冶谎丨诙沿业姆较蛲弦番光现致菹呤皆在以谒侥仓菇缦掾咱谑遣x部咕艿摹仍诠銮螂D刚己叫腥Γ始涯膺兜耐队跋鄃唐浞⑸涞惴0跪⑾蚯耙贫塑冢欠纱喜唬琹孟个杏诂加斯潭挡慰枷弟ㄔ仅酵洞律船角┍3帜仓梗导咽顾铅阅杆俸叫小<坌裕碋更靠近黑堆招姓5鼋鋈Ⅲ性个界宰。在那里拟叨向内倾斜济很严重叨以至于段何东西都能再进有40嗟公样具佑界4裹才是克侗黑堆的真正边界。涎砸咏缡窃诰仓菇缪劾镏。碒者浠浞两极处相切。克侗黑堆的这两奈征面各有捉昝嫔。在静止界限上醯捅唤罨“冻结”,」鄄被无虾地红移嗟但指是在居界上> 〔疟滑一登艚ㄊ吠呶骱诙训挠咏缫簧砑婢哒饬交脂灾抒丁<坌裕碋这两奈面刃且室空区域称为能层耄这奈名称是由  ∩先堇沼上趵拔恼肌肮Α爆即逝晒文依吹胰的速对谪义县螟惨岳霉銮虻亩厉闲乐世刺崛『诙训淖夷莒肠实13竟将再谈到公个 偷纳柘搿戎迷人的陈侣侣侣侣侣侣侣侣奇异环谒笛赝淝液诙选∧诓盔对时染仓购诙训摩丛蚕茫夕实夕考馅来坎畋鹨持行钠婺悖子笨涨式挟N尴捍筲旱胤骄谧液诙讶顺窍对偈鞘轿辞泸为除礁銎教稍诔嗟涝祖骡涸不冯U饽位废对偈撬羠> ‘急囟ㄏ蚱渚奂沂铱战帷瓜吱妒延校琹帽芸嬉旎夫卧谧液诙眼诓吭在阴等集质窃谥置娴纳稀⑾路皆在阴等集质谴踊分写┕光现痔剿骱诙吹男略模琹眯越诘诿耪轮刑皱熄B谒笛赝淝仅仁侥硒畋穑涸诤诙训恼媸当呓缫咱邛仅茸泞笮愿鍪咏纭裙銮蛐蚊姘ё牌嬉旎夫ⅰ氨;ぁ弊拍凇⑼馐咏缰它们仪虿皇芷嬉煨詀啄空郑ㄖ复悠嬉旎吩的仪于藕挪唬琹锰映瞿诰咏鏱┈骨孀怒诙呀嵌竟赵雒冻诰咏缗蛘投馐咏珧账觖叶咔饔谥睾稀W魑拊荐杏诂喳俳绶几雷蚁兰谁诙眩肆侥问咏缍冀呓獗技玖粝率礁雎懵兜莫他狡婺悝尸它断言引带电黑堆价性,即E坍缩糠黑堆悸纱通常都有磁畔。另外幻黑堆还从星际介质中吞噬带电粮卟 如电子雎乃卟 Γ黑堆就搔当鼋鋈㈢磁欣质κ涎砸姿估眨℉.Reissuer汗1916年,诺斯特朗姆(.Nordstro…钡1918年,各自缘┢了氢源野方程在带电涫芰跛刮砸畔撬俣的枷肿樱解。人个解是史瓦西解的枷推广杏式庋即增加了电荷人个蔷恋它辫述带电黑堆视界外部的空∫涎砸何焙诙鸭垄绱判乐仕跫跷厩勾娶绾夫淝吧硇ǖ蘑绱砒对剩ǔ⊥洌舜偶乃位置困龋幢厝畸在医形趸U饫镌俅问恰他讲ù吡撕的椎木篪糠症绱攀衄员技玖粝率礁鲎堍绾夫吻也⒉甘欠植荚凳咏缲悯凋为澈芟瘳伽懒高菜蘑绾贰H烁觫绾凡⒉钢平泻诙咽咏绲拿巫矗始言诤诙巡蛔沂比员3滞昝垃登蛐蝐价性,即E黑堆的带电量鋈式奈限蛞奈在公个限蛞≡媛视界就会被暮叫惺电斥力摧毁。保持视界不被破坏所能允许的最⒔带电量鲭黑堆成正比袁对式奈10M质芰阅黑堆荡说省电子电量阅1040倍当然,黑堆带正电与带负电阅,l眯增发得丁<坌裕碋福ɡ带电黑堆 内部允与静止夂中性黑堆或转谝黑堆都有共同之处相g糖罢吖餐适瞧嬉煨远间讳肥轿辞泸牒笳吖餐试蚰且捕嗄故礁瞿诰咏绗骨孀糯缌抗赵雒冻诰咏缑婊兔抖馐咏缢跣ˇ实钡缌克锔俗睥较掾沂保侥问咏缰睾喜⑼嗍毕Щ冒阎行钠婺阆月陡T豆骡线沿不兔健戎迷人的陈对福ɡ带电黑堆 这些辫述虽然精巧K却颇绞些学究气鹊乃俣视虻怯黑堆很,l靡持行园肽收庥刖笄不钩<鹯> 〕实玟行允乾因晰览磬导椽他接氍绱帕ο啾纫跸茫夕尸加速旯踨>笠包含着暮叫数量拐だ粮又,带鋈几乎咀樱相等数量拐正电荷和负电悍颞分别由乃卟和电子携带b┈沟缌κ拐庑┑绾吩哲妖力科鸩⑾嗷ブ泻汀认吱独础 ˇ考虾诙岩丫慰夫⒋茹沽空绾桑用兆睥皆市淼牡缌俊蘸诙阉Φ恼媸典曲
环境并哺是坏真挠蛩蛭毕际于和电子祝的际介质≌黑堆畔蛭吸引着乃卟和电子,但赛的㈢悍却只吸引异号电荷,即电子,而排斥乃卟。静电力比乌I力强1040倍5宜率在很短的间里械奈黑堆就会捕获团6的电子,并几乎坏地成为电湫性κ铀“自然”怯黑堆所带的㈢悍可能大ㄓ极限电量阅10no。人个㈢唬是抖之搜,以至于黑堆悍悸庀体
夭煌来烁馐式颗纱或建块方糖都极为复圆夏毓体唬乃俣对它枚完整辫述,即包括它枚原子和原子核允在内的描述颥需要鋈授万个蔷。与此相反幻式奈艽蟮黑洞外部的
夭煌毕煌黄赜谡氖黑堆是亍极其Riema呢固寤A何敝伊怂匿橇磕⒔嵌竞偷绾甚奠咧伊擞泄劁莫磺猩考坌裕碋黑堆几乎不保持挝糠潼的r> ∷方失佣魏胃丛残乐师仕郧吧韗>  ∶巫椿虺煞侄蓟同导且淞邓3值手华输橇磕⒔嵌竞偷绾涩光现窒惫榧蚧蛐砭吆诙炎瞵伽例跌卣餍以 ∩先堇针U馕挥泄睾诙训拇笄不故跤稞确置骷阴翟60年代把这种特征称为“黑堆无毛时奈谒笛赝淝烁隹洋凳敝华数关□虏獾亩ɡ磬底罱档搅搜细竦氖Ь出垃照忖ò∕eud伯特庀哐台煞布兰登·卡特(Brand伯 Carter)和澳大利亚夂加里·班亭(GaryBunting)在内的半打匾逑煌经15年努力的结果。塞力殖隼跃只需要(个蔷来描述式个平衡趟黑堆卉围的时空几何,从ψ冥实了容勒的表述柿对匾逑煌来烁馐这面的引事情已叫为简化:杷公(个蔷重要蕴奈来划分醯总共季哂四肿黑堆(智量颓畔源荒总鸵必可少狄醛。公样是:季呱智量来承征球对称、静脑史瓦西黑堆;沃球对称蛲静脑,但鼋鋈㈢悍悸雷斯勒一诺斯特琵确黑堆;转谝而显电湫性的克侗黑堆;最 是最一般的平衡趟黑堆醯转谝而且带电醯在1965年被ぐ有40并命名为克侗一纽曼(Newmanb┖诙选W睢∪烁鼋怄硎疽咏缫咱诮他忍跎肺ㄒ恍首匀悔醋詈笞茨噪F渌ǜ鼋庵煌忆哪持旨蚧H缜八鲵诙妖绾芳玛面桑院雎浴ˇ,俗睢跋  ”怯黑堆毕克侗解给予正确的描述。价性,即E再次是∷波来扫除形糠黑堆的r>  ∷粮丛缠对省蘸诙妖怠懊ⅰ碑急还稳ィ煌O落橇磕⒔嵌竞偷绾涩光闲╉豪眸吻境姓髯盼慰吩暮诙阉氏止樟街殖こ剃面苫<椽他剑ǘ曰受梁徒嵌玖┖偷绱帕Γǘ缘绾甚>龆ㄔ雍锁对实亩坛毯岁面啥院诙吹拿纬苫同倒毕咨考坌裕碋黑堆允蔷是以精樱唬囊来狄鹊尽管是借助于理厦验。可以把式颗卫星放在围绕黑堆贰轨道孛醯并测唬卫星撵R滠浦,从ψ得出堆的淝量≌黑堆角动蔷可以通过比较朝向视界的同分⒛拟线偏转40测量≌谋局室踩远曰夕考霄仁蕉ㄖ受猎囊话憧硕币慌β1洞5电荷和角动蔷都有上限约飕样具都到保冥视界存在公式条件的闼制。魏伪在某个大乃且淖的坍缩过程中相公个限制被rシ椿脑竞诙丫突岢晌朵犹狡婺悖⒛苡跋斓降钪嬷楔以 0勾晕欢
夭煌鋈很好в理由相信,黄种撬俣具被自然规律禁止率玻会贾芤花下式章 将涉及这奈重要赜谡舛。价性,即E既然季呱(个蔷支配,式个黑堆就像一个だ粮卟龇⒌Riem煽⑶页K季要<虑下视界存在件4虼知R每樟毕允东西只馁だ粮卟鲭黑堆更驮半荒跃尽管だ粮卟霾是把淝量蘑角动蔷和电荷中枷很搜煤体积圳κ电子为例相视验已经确定出它的淝量蘑角动蔷(自旅俩和电荷细鲂于其智量来烁馐电子的电荷和角动蔷超过黑堆上限的If倍这个令人惊愕邶字甚至超过了可母招殿宙中だ粮卟总数超而这正是式未晴卟鲭式未克侗f 纽曼1洞炙差异的量咐酲公仰哺是说晴卟是式未探奇你6。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEE
  12  十二章 图形游戏
地图并哺是实地∪置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣⒍ダ椎隆た缕氩够 Alfnd KOrzyhskiЪ溃突狷E黑与白涎砸她低芬远远猿砌仁街痔燔引前忙首怨乓40嗟
夭煌一直在试突屠据だ对称性来分析自然界ㄒ渥。使人惊奇的G龅这种方法常常取得成功κ铀极好в例卟是“反桓卟”跃先有匾逑球健诿后蜍快俣视验所冥实奈在基础
的最新发展中相对称性比以往段何候都更重要煽价性,即E黑堆椰式未与之对称反宰愕虼是白洞颥这猕种从隐藏凳视界炙 的区域缘囊怯∷外流幸早期对白洞解释导致黄种普遍的印象唬即人可以进入1洞5再通过式个连结黑堆坞白洞“咽喉”而从白洞中有40嗟从ψ可以瞬时地从哦侠式奈分旅行杆另分煽这种印象无疑增添了1洞对公众煞唯力态但对那胸哺熟悉你谝桓鲂碌的科夭煌来烁却蛩降低了黑堆的可信性∪置匀说某掳锥待嫡媸登樾问 跹忧而游 ”匦毵匦驴疾檎媸凳澜鏶唐涫П硎鲋它们夜剀眩集滞恋赜氲赝贾它们夜剀颜饽呜⒚钬于漳
定律秩最常见侠式种对称性是时间反演奈在伽利略和牛顿的烈逑,菲涅侗(Fresnel签夂光逑,麦克斯韦的㈢磁学和扳源野贰览鲂碌人超御有贰方程都对时间对称 Γ才仓枷给定坐标苎,从建个给定时刻来ぐ囊、光弯或晴卟将4阅和过去的撵R煽⑶页K公并不面的引自然界对时间流Gr薏钜斓摹T仅剑肟船奖自租汗馔渚域地渴巧湎蚪矗什J欠祷毓エB谒笛赝淝痪浠八吊
方程解并哺是~定在真实世界中宋恢,位而,区分真实解与虚构解并哺总鸵一件容易事。尤其是在<虑对称解的
解释时,更需要格外小心5佳使庀些解在美学上很绞吸引羈。价性,即E丹尼斯’萨顿(Dennis Sutt伯特黄写道珊“科夭的前沿总鸵一种由新阅真实、合理煞假设和轻狂的猜想祝的古怪混合煽”这段引言很适壑于本书精  现ǘ仓黄说醯你谝桓鲂碌属于上述混合中ㄒ迪种成分幻黑堆于Ⅲ性种醯<锥丛蚰潜龋ㄘ∧什还斯降厮吊到市┳睢扒峥瘛鼻硬孪朐贫丝曝驳姆⒄怪袁导峪停锥炊龋ㄖ档昧舻鹊摹J年f律陌锥待翟隽σ丫雒冻忖ì蛭运能大钓仁街治幢厥屎嫌诠谙喽晕”?曝不屠此溉打苏砍晌咬永秩ぁD敲闯 ∫怖词允园伞戎迷人的陈侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣掳镶嵌”游戏<迷人的陈每当试突r>解建个抽象概念虮,式再嘱现赜谡均具如何之形渥化κυ时空为例相被r> ⊥淝怠澳铱杖眢摇庇氡皇檠雇们蚁鹌ご它们依啾仍埂 ∧芄积力慷ǔ台郎湘硎境龀橄蟮匪奈负握纪淝卣餍医柚邶关”怀莆跋馇丁钡氖Ъ记桑瞬柱枚允笨胀淝鞒鲅细竦拿枋觥<坌裕碋顾名思砉 这种技巧是这⒌来显示~个给定氖的梦状J虼是把它镶嵌进式个多墓式维的空间o鄣越鼋,式未圆环毹式维签夂梦状J很容易由镶嵌进式个平帧(二维签来显示;个球帧(二维签也r>容易地由镶嵌进通常的欧几里德空间(三维签来显示。价性,即E这肿技巧鲂于完整捣四维时空连续笠蛩每樟用处的唬乃俣必须把它镶嵌进式个五维氖人超而这Gr薹ㄈァ ∠溃ㄉ踔恋适夏曲迹琹冒咽礁鏊奈笨障馇督逦肥溪的嗜顺丁P以说模泅嫡庵旨记肾仅炔簧俦显收惺娇赡┎捎檬连它断言引越鼋,仓假定时空是静脑,样具说氖几何在段何间都保持不变幻把这种撬俣的时空显示亍瞬时的间切片颥不会有段何信息损失。更进一步唬梁伪氖几何球对称颥凋仓只看通过球心媸赤道宰切片颥那会有信息损失。Γ,以>容易地把式个静脑球对称颖空切成二维薄片颥率玻会失去有关完整捅空夂弯曲状俣的段何信息。二维切片 所樟详情4当然就可以通过嵌进式个三维欧氏氖而显示出来花这里的三维欧氏氖只鸵假想来用作“包含”颖空切片 嵌。价性,即E作为上述方法的居虻应嫔唬且看被颗平衡趟球形台如掏1)所弄弯的空∫由于诙内簿和外部的几何都静脑,瞬时赤道宰切片全都痉绞蛭杏式庋魏图39的曲面酥煽价性,即E公个曲宰夂梦状会使人联想杆式块被石头重量压兔且塑料布煽整个曲宰被分糠两分醯延伸Ы无虾投的分表示纱外部的空超这猕史瓦西几何占区域牖另分为虻淖械身所占有耄其精樱梦状有氐于诙 内部允态但总保持鲭式未球帧侠式分览似∫由于诙每樟坍缩窃史瓦西临界半径r一ZM是在诙内簿颥那每樟中心奇你,样具说人个坑的曲率坏正常。价性,即E这肿表示法既能獭5完整信息又很严格醯蜓经在突r杏美幢硎揪图1附叫拟线弯曲。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE虫堆价性,即E庀些穴居淝类韧会挖掘临时的或永久夂地R煽沙虫生活在亍Riema腢形地Ro鄣谋局室踩月栋倏迫榫贰盎方谮翼骸盿me="p3">现ǘ将镶嵌技术壑于球形堆由图40酥5知韧的B贾芤了:镶嵌帧由个抛物面形毹式条抛物线绕其对称轴旋转谤怂刮砸曲宰)喉道连接着低两奈截荒椿同率又相互对称谋空片煽怎么解释这奈锢慷眨梦状嵌g唐胀黑丁∏樾晰际≌饫锛具雍诙赐獠康哪笨誶>被显示。喉道式未最小半径艿于史瓦西半径r—ZM5宜率佑界4即黑堆贰边界4辊减糠个圆环氖谒笛赝淝萸彝粝馇吨♀烘V伉对侍皇堑绕渖掀ㄍ41b┈顾由歆轿尴和哆肚是孀庞牒淼 0构赵雒抖郝跣请Q咚邓墙ソ教乖摩首杂上侣浠高埠凸庀啐的旒*是祖骡骸爸薄蓖洌代獾赝洇试娇拷b讲摺这些弯样越是弯曲。绞些地弯陷入阶中很深相以至于ж新出来时会自我相交颥率那胸与喉道夂中心环佳视界相右怯,毕不r>再逃出姥。谋局室踩酝42将上述地弯投影到与居界环平行悸平帧P上所得结果极好ж说明了等效原理嗟也臼榈墓牛顿平直哦这肿错觉1褂赡现栽谂6儆而救顺高补斓榔胫蓖涫怯捎谝恢住傲b”的↑引;而杷你谝桓鲂碌芳桓卟是在弯曲几何贰背景上自由行进。价性,即E再回到图40允整个镶嵌帧何史瓦西喉(那叫扳源野一罗森桥)连接着上、下两片坏对称蛲渐近平坦阅空超埂∫把它 看作“并存的宇宙时奈从上片进入夙道夂地弯闹能够由下片离开。Μ样具说醯史瓦西喉在上宇宙看来G吞噬r>  …诙样佣韵掠而救此溉闯些弃们餽>   胺春诙选蹦什恍枰缺4蟆 ×μ涂梢愿庵址春诙哑鹈锥打集指加5爻莆兹ò研稳荽屎兔识箭叩骨丁<坌裕碋镶嵌游戏还以玩得更使人困窘精  记得你谝桓鲂碌浠能确定时空流形惺局域曲率,率玻是其整体梦状J尤其是相公个匾逑许两奈渐近平坦阅空片作为同奈哦拐两奈尸区域奈从数学上讲摺这两奈片仓距夙道很投处相交颥并合并糠个帧何图43中ㄒ操作给囊史瓦西几何占式个瞬时赤道切片柿涎砸侨杂小鲐于漳收媸档钪嬷猩船健②断瞪踔临1洞炙的 0苟己苊冻莫他脚显迅浇型馍笨斩吉式蹙钟蚱教乖摩誓敲闯侥问笨掌T督雍洗Φ腢形弯曲闹毕不合理5⑶矣虻乜并非抖何数学上以等价地把时空连续笠骓示成图44中ㄒ展开杏式∪现ǘ在同个时空流形里有桓隔任意 0骨雍诙押桶锥打佣咝适驱固跎煺乖馁淼老啾辉 ∩先堇彰俺娑咽蹦乌说沿弯曲史瓦西几何占妫重性引发了关拥太空旅行改过度畅想4难道真有,l媒胭1洞5通过夙道相再从白洞中有40嗟从ψ皇棺殿宙中毕允筒么地方相或甚至皇棺另未“并存宇宙时吗置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣驴寺乘箍ㄓ蜗<迷人的陈为回答公个有趣显赜谡颥需要知R在史瓦西喉内簿会贾芤筒么煽⑶页K镶嵌游戏浠能让  描绘墓外部捅空J尤其是相隐藏凳黑堆招姓的奇你不r>由镶嵌显示出来柿居虻乜公个奇你恐尤妫重昝嫔缓控制着自由下落最后结局燃成为白洞煽要殖隼公式你,样得玩亍更好в游戏相比如克鲁斯卡(M·-Kruskal)在1960年分明侠那亍氖价性,即E克鲁斯卡给囊怯是幅非常完整捣时空图嗔它l迷凳礁銎街∩舷允境鍪吠呶骱诙训恼行涨蚰味运木书邓洳籸敲唇苯亓说保嵌而椭匾捅憷ˇ,颂档没ǖ愎Ψ蛉ボ大怠戎迷人的陈把式个二维曲宰投影缘式个平帧上嗟公样具制图煽大遣还曲宰,l帽机际д娴鼗嬷朴40嗟最熟知半例卟样具地图嗔它把被氐弊宰夂全缠或建分表现缘式个平帧上。绘制地图鋈保种方法嗟最常嫔惺一种是梅卡托(Mercator)投影法嗟样具将靠近赤道占区域精樱地描绘,越靠近两极失真样越厉害煽大家,l抿丫堑鹊较喔窳昀迹ū环潘蠡泥了瓷先ゼ负醅野拇罄泅发得厄蓑为域地勘群笳咝∪栋肽始坌裕碋克鲁斯卡图(通过“强迫”拟叨保持刚性来把势去了两奈氖维度占史瓦西时空几何投影到式个平帧上。  记得在每樟力悸时空人超御有事件媛夂拟叨都互相平行醯其母线都倾斜45”;而在游畔时唬拟叨会敝形,并依曲率大星而以同角度偏转≌克鲁斯卡投影要求史瓦西时空夂拟叨像在平直时空中那样保持互相平行煽这叫作保角投影相鸵几何学中占式个术语 ︹指角度保持不变黄滓怯代价(图媛夂诒唤和氖嘱现愎量悸失真,但公并不影响对毕光叨来揭的颖空几何惺详细分析氖价性,即E克鲁斯卡图酲图45签夂时空失真承┢嗟堰鋈恒定承┢囊晃的撵R(通过原你慌直弯,率犹黑洞中心 0共槐涞哪欤襯闪伺孜锵呤辆咏缭蛞簧砑娑危扔胫行啮茸藕愣 0箁—ZM5又有着无虾担承┢囊晃人宜率它在平帧上被画成两条倾斜45“慌等分肋醯也以看作妫曲弯并糠的茎近弯,率且由光线所规定出姥的佑界本身Μ样具式未母叨颥蛆以就也被分糠两半嗪奈将姥视界和式未凝去居界价性,即E愿视界以圳愕乃奇你r—0也成为两条妫曲弯,式条在过去,式条在将姥何图上越过这两条极限线区域不堰鋈任何义≌黑堆以慷的宇宙由两奈对称分祝醅式未在突的右方相另未在左方价性,即E愿克鲁斯卡图上>笠蛩 跹在业那而幽膺兜年面烧莚>壑以形渥化地驮示视界以圳和试慷的腮有允许的で动。这些で动轨线必须都保持浞拟叨内部醯飕样具说醯它力,l糜氪怪狈较蚱45“≡媛。价性,即E作为未例卟,<虑鼗落入1洞和心奇你慌飞船曲弯ABCDE嵌。飞船缘囊怯㈢磁信号沿45“方向行进酲图虚弯)κ自身世界弯为妫曲弯ㄒ远处嫩拟者浠能收到在AB和C 处缘囊怯谂号5随着飞船趋鱿1洞5接收谂号阅凫移增枚超承┢囊晃冻结渥很自然谪嘱现。飞船穿越佑界时凫移变得无虾大5母弯沿着佑界无虾期地绕行醯经过无虾担诒唤后才鬯皇棺嫩拟者处咴飞船越过居界以后在E点缘囊怯谂号不,l锰映霏诙样佣亲⒍ㄒг诮哑婺悖镗的本质也仍克鲁斯卡图揭了史瓦西时空最本  ▲对侍园锥础⒊娑押偷健傲睚鼓闻而臼甭眯懈蓉于兆鞒隽嗣魅返幕卮鹗辆咏缬肫婺阒它们仪蛉肥稻呤轿炊矗且骋骋裁囱丈呵而酉匀换煤诙颜饽蚊票囟ㄓ敕纱淙氲慕词咏缦ㄉ习氩旷┫嘣哲选A怼街。词堑扔啥眼贔点缘鄄夂桓卟和㈢磁信号,以>容易地离开蛴界而进人外部哦 Γ态凝去居界的圳部悒下半部酴样具式未白洞颥r> 〈又蟹沙打胩跽喾选D本质也仍还停下关拥对称谋空片J即右方和左方惺外部哦拐赜谡氖季要再看下克鲁斯卡图就能认识到相从外部哦拐一片杆另片率又通过奇你是绝,l玫摹;痪浠八吊凳吠呶骱碓谥型颈华眯钠婺慊盼尴呵开他脚峡ㄋ阑泥粱同等魏味髂芄煌ü<坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEE原初白洞价性,即E可予驳潮沃匾逑惺一种魅力颥蛭且玻是最搜煤一肿。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE那校‵·NietZSChe芏《超越善恶》谒笛赝淝魏维加嗽勰焦鏊肯删称嬗稣既讼吱恫季醯糜械慊倚牖脑臼吠呶骱诙炎鞒隽硕粤睚鼓闻而镜纳凉庠げ馍莚敲从杖耍欢剿髑英缆繁黄婺阕枞纳口说沿弯曲让  对此坦然接受袄在生活4牵豢当  希望捣事煌贾芤捅超  总安慰捉说醯那毕窘是玻换分芤庀种论证适壑于白洞煽公式节再来<察真实世界,<察实地,率玻是地图。价性,即E真实世界是过于复圆荒煽
夭煌为r>解嫩撵到侠吓渥所能滓怯最好事情样具建立数学牵韧颥率模韧只鸵真实事物в理厦雇图像而已再<虑下克鲁斯卡图醅这猕探索黑洞内部时空夂铀极其有效的膜具,⑶页显然仍是理厦雇的:它假定此源鸵集中枷奇你上醯奇你总是宋恢,卉围是真挠蛩并隐藏凳视界后帧。位而在真实殿宙人超黑堆怎么挝糠阅嵌很,l靡惩ü他教醭馕茨逃肟寺乘箍ㄍ妓允粳叶猿谱茨允撬恫幌嗤摹,它断言引再暂时回到图39中未坍缩纱卉围的镶嵌帧超  记得季哂捍外部时空由史瓦西几何区域表示出来荒跃其余分醯即诙内簿颥由种很驮半几何却辫述惺醯它取决于诙r>  」乖欤床⑶也话婺恪H搜谷怂斯瘟艘陕腔<慈绻娇派船皆谔跚詒敲唇具铀丛氖虏耪羠>理锢砉唬即将4视界的梦成和奇你在将姥的梦成态而坍缩过程本身怎么玻虑嵌价性,即E渔着诙 坍缩窃其允和外部时空时刻<荚陬只饰疟枋鲅莼诺图负危匦朐谙馇锻吉莽匦乱肽一巍韧46样具黄滓怯窃其中既有镶嵌帧夂演化序列醯也有图27已给过的完整捅空图。空“弹性片”越来越严重地被坍缩着低诙所敝形,但当黑堆梦成捅超谋空片并不杏铀通往另哦的史瓦西喉S而是杏铀尖你,整个诙消失于其中煽价性,即E同以前龇⒌醯镶嵌技术对驮示视界以圳谋空无能为力颥仍然需要克鲁斯卡图醅图47样具驮示球形坍缩煞克鲁斯卡图。凝去居界凝去奇你和外部哦的对称片全都哺噶嘱现。留在那里凳只视界以慷的史瓦西几何区、1洞和将姥奇你。价性,即E这样看来幻球形堆时空夂妫重性只不过鸵一种数学珍闻颥由完整头瓦西解的理厦雇的对称性制造T南的∪白洞、虫堆和并存宇宙都可能由真实殿宙中球形的坍缩姥梦成。价性,即Er敲从帧裁匆ㄕ饷炊嗥刺皱险庑┣而觛辛侥卧倒省*紫龋春夷滓域地坎⒉皇茄细袂蛐涡剩春笾〗峥凑角宰液诙鸦嵩欤詒奘某娑燕
夭还笨樟筒么高招来阻塞它力;其次醯绞怯黑堆可能并不由的坍绩蛭挝糠而是作为“初始件”的建分相从哦创芤捅起就已宋恢衷庑┡孜锵擀话闼40嗟
夭煌并不喜欢假定很特殊的初始件∥在公你上醯塞力与牛顿的一渭同时代人阿奇比肖普·乌歇(ArchbishopUssher)尸摺此公在1658年断球健哦是在公元前4004年10月23日早上9你钟颥连同人类、谝砗、植物和化石起被创造糠现ǘ这未黄子的∪现代
夭家宁愿  哦是诞生于混饨之4牵起始于段意件4而r> ▲对手甘窃诤竽系难莼杏邢脂照飧鲥闲闱谰萸邮恰凹虻バ栽怼痹净虺莆鞍驴四诽甑丁痹镜妹14世纪的一渭英国神夭家。塞规定唬梁伪式组匾逑<寄芫书低辜买虿秩↓茸苁亲罴虻ゼ葱枰钌偌偕柘滥驱轿础晕欢」芗虻バ栽硌喏让姥У拿懔︱呒先巡⒉甘潜来考拢炊霸ぶ谩焙诙焉芳偕柘吱痘国寄鼙慌懦导具逾现掷嗳颓雍诙巡袍税樗嬗谢付猿片园锥瓷楷它断言引原初白洞是个也么哑子嵌g砂锥丛的仪尤观步艿搅侥蜗喾研 〕蚰刚姓哝逝蛘驮在叶斯巍=数关〖涿髁梁湍T豆买的仔粹咸澹幢怀莆嘈翘迩云浔 ∠吱度允前旅亍卧谒队60年代初期被缘┢捅超绞些庀体
夭煌猜想4那或许具白洞颥挝糠于哦早期愕即怼 哦得以诞生侠那场150亿年前 “大爆炸”炙 不久柿涎砸暮芴厥獾某跏鉴跫侥阍馐芊且橥怛的文H亡仅仁侥沃旅娜毕荩捍影锥磁缟涑隼待祌> 』嵊牖芪> ∶鲎玻幢患跛俚蕉而偷夭交R灾劣诨嵬靥跚孕慰泛诙选卧诒人钠薪峥凑角阅壳傲餍懈睦嘈翘迥H鸵埠苡杖耍惨缺矗是踩淳吆诩拢炊沂蔷航行省<坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEEE彭罗斯游戏<迷人的陈式个四岁孩子擒懂得公个报浮K去给我找个四岁孩子40嗟<铱赏乙坏愣济蛔磐芬浴<坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE耷恰ぢ砜怂梗℅rouchO MarxЪ溃突帷 《院诙焉诽剿骰雇段赐杲狎媸惮液诙血匙蚁栗灯淠诓盔对时染仓弓沂吠呶骱诙迅丛蚕茫夕室源诉铀鵵>解5虼必须使用最 一种、沃最精致煤一肿图嗔它由英国牛津大学的数学家罗杰·彭罗斯(orger Penrose芏分明蛩并已被布兰登·卡特应嫔拥对黑堆煞完整辫述煽价性,即E公个游戏g辛教豕嬖颍旱夕苦了窨寺乘箍ㄍ荐发凳潜=黔遥咚的膺断窳闱适蹦茄3制街保虎笮脏了盐尴盒砸胗邢耷 0怪猩颗砺匏雇荐蚵誓迷凳秸胖缴湘愆朴惺礁龊诙押驼雠而尽“盐尴邯的屎臀尴邯奔涠及ㄔ谀种遭些抛物线不妨从明可夫斯基平直时空勃始龅这种撬俣的彭罗斯图(图础 “钻石时奈公并不奇怪艿ο除荒运谝方向与垂向煞夹角玻超过45”公式要求外颥笨樟筒么毕允源来目罩r> 『腿观测耗欤疑肯邻一个新档呐而尽∶空连Γ煌驱狡燃缕教乖纳衬D本质也仍现在来4静脑史瓦西黑堆的彭罗斯图酲图49特5它与克鲁斯卡图几乎笨樟筒么尸摺只颓现在时空有着以考媛夂有限长奈来骓示的边界。它清楚地驮示跃史瓦西奇你式医医医医医为凝去奇你和将姥奇你医医医医Th时空边界4就像曾由无虾来骓示的边界龇⒌柿公个奇你具水平直弯,煌任何进入1洞的世界弯l帽芸K抢嗫这海从氇的手崞叫絮兀当曛咀庞序1洞探索者媸严格锢砉上夂诒唤终你(对宇航员来烁馐凝去奇你并不面的引段何rO哲谍49静止黑堆的彭罗斯图何史瓦西黑堆时空全缠被包容恢式个六边形里,角顶由数字1至6标记∪外部时空夂妫重允清楚,见(左、右两奈以视界和零无虾弯为边界拐正方形)。上、下两个由视界和奇你围糠阅三角杏分别具黑堆和白洞的圳部哦剩从建个初始位置0出发低几条,l迷粟衣废咭鸦靓师院愣臃几涝独牒诙训挠詈皆毖谹线行进酰其思咐趋于的速。与堆保持恒定 0沟挠詈皆钡氖澜缤涫荁弯,必定终止于琶项l。C线则那探索黑洞内部的宇航员的世界弯醅式旦他越过居界超谋空允就g辛烁伽乐平小5屎诙淹怛氕诙 0购愣ǖ氖澜缤浔匦胧谴酉罱3到顶角1(燃在对称片中是从顶角4到6踟;但在黑洞内4阂兜位置线连接1和动燃3和心这些弯越过光健5宜率忧被禁止的∪在黑洞内保持在铀固兜位置上是玻换,样像在外部哦,l帽3衷诂加斯潭第被缴稀凳磷睢∏孕橄逥 是经过痉瓦西喉从外部哦拐一片杆另片的路径艿避开墓中心奇你,但公是玻换做到煤虻ο需要超垢速栽谝醍痉瓦西喉仍被奇你阻塞。Γ为要碰上它虼必须使囊晃倒流嵌。价性,即E除荒奇你慌欣质外颥还能由彭罗斯图>容易地看战黑洞内部时空夂だ征,公谋然经熟知半了:视界以慷和试勤区域都有夂妫片允态黑洞内诒唤和氖方向夂换并使得保持在铀固兜位置上成为玻换唬以及通过痉瓦西喉由个外部时空进入另奈的,l眯浴<坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEE狭担通道价性,即E彭罗斯图真正驮示威力是在它运壑于转谝黑堆所造就的克侗时空时颥所得到煤图比静止黑堆的Κ复圆厦O酲图50b┈顾上蚰ズ徒讯鸡尴拗馗捶》娇樽,垃蘸诙盐羠奘鐾獠颗而竞臀奘鲔诓颗而掘迷人的陈外部哦以零无虾和佑界为边界。每个内宇宙都鋈式奈奇你并被分糠眨区域奈转谝黑堆稳式奈包围着心奇你慌内居界每越过奈视界超谋唤和氖就换方向醯在从外部哦菇奇你慌途中会有现两次换向醯苴G龅在闹视界以圳谋唤和氖的方向与堆外面正好龇⒌柿ame="p3">这样具—筒么奇你具垂直线而愤水平弯ㄒ缘故。辏媛它甚至已隙再是时空边界4在奇你慌另鼋鋈式奈区域奈季要记得现在的奇你已隙再是静止黑堆里那个r—0处的招姓点颥蛭个躺在赤道宰媛夂圆环耄r敲此睚进嗲仪蚴侨菀譺>解夂(见图对嵌。这奈环息仍规定时空几何贰边界4宇航员,以穿过它。转谝黑堆 奇异环蛩率玻堰鋈静止黑堆奇你慌那种m容性。它并哺是类空夂蛭类时的奇性酲即与诒唤轴平行踟5Γ对黑堆探索者来烁它并哺骓示囊晃的终(除非塞力笨到坏贴着赤道宰航行酴≌非是由于潮汐力悸rO哲捣裨蛱剿髡啉惨岳吹接肫嬉旎芳洳蝗莘⒅ο嗉疽慌錾纤葱絮邓踔聊芮籽劭矗淳烤构庑藕拍芊翊踊飞戏的依选D本质也仍至于奇你慌另耄r仟除礁霆的噬衔尴旱沂铱涨蚯云渲星 0故恰案骸钡默光现直自祖骡夯拿唤馐旺谬他健缘姆醋凋他浇挟3饬η云仁箁> ∮善婺阄尴旱卦独搿<坌裕碋转谝黑堆 丰富允ο许保种极诱人煞探索獭5了可l眯浴M50中怯路线A驮示了探索奇你另且反佣拐可l眯浴B废連和C线运约穿透黑洞内部、飞越苛你,并有现于毕允外部哦 这在匾逑孛,l玫模吹比灰院>叫惺黑堆为宜虻ο滞黄飞船才不至于被潮汐力摧毁。⑶页K路线D是玻允许的 αο它越出了母叨颥蛆以5佳使是在这奈考媛颥仍然鋈式分时空是被严格禁止去探索怯。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEE囊晃机器谋局室踩灾黄境J叮蕆掊先绾纬⑹裕导蹦衙獠甘备性骄取?蒲Щ拍抗照除逾现志戎姓瘸J丁<坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEE仗乩肌ぢ匏兀˙ertraod RUS8em价性,即E彭罗斯图阅确使  内心感越缴虑重红夜奈哦仓分成许保片颥乃率毕有巍保个外部哦 这墟是令人费解5颉管杷你谝桓鲂碌是坏可以接拭的。转谝黑堆把无数个虫堆接在时空见何贰同分媛。由于两奈事件既仓诒唤上也以在氖上相区分颥乃率至少原则上就可换做到4在建个给定时刻从~个给定位置通过式个仔细选择的虫堆ψ皇棺同个位置J遣却具在过去或将姥的式奈同时刻。Μ样具说醯黑堆可以作为种跨越囊晃的机器鄣谋局室踩钥蒲符跃啻沃出涝窘裉炜蠢矗腔拿识鳎魈炜苫怀晌毡榻邮玫莫年!晕欢一蔚雇松仿眯屑蛑笔嵌猿J都聄耆瑁丛跄堋 ˇ考先丝梢缘雇松酱忧啊“炎将过店娓辅痘够同岛⒆邮本透钡羟而蛹偃羰钦猗吊嫡饽涡资肿将贡喜换岜还文依措堑比痪吞覆簧先ド标娓鸽敲搓娓副嫌挚柱糜群蟠嗡暮蟠挚柱萌ド彼A捍烁鹊取U饽文一喂致凳怯升刮环ü骷依啄伞ぐ脱磐撸≧ene Barjavel)在题为《轻年7旅行》慌小说里讲述惺鄣谋局室踩苑祷毓ィ仿眯衦シ椿囊笤蜃苁窃谛Ч啊∫蚬苫肮馐鼓铱樟觥爆冀谲叮且常艘蚬墒驱固跤陕呒什J怯上圉新典贫ǖ墓嬖颍谙邻一个新道镂蘅芍靡沈誓抢锩空连Μ瓜吱东狄猿杆僭在彝嘶毓ヒ因尉圆T市怼"且吃诠阙一个新道锝∨而沮摇他剿淝笨占负伪槐中危荚仅剑捎凇鲎液诙氧兀郸r为沟貌告刈鞒杆僭在揖湍苋ヌ剿鞴エB谒笛赝淝何被氐侥ゾ剩琹玫模闯J恫Q腿览A寺瘌硬⒎嵌而秃瘟何薄 “岩蚬纱咱壳⒙桑垂娑ㄊ侥
系统的演化必须自相一致耄r敲椿氐侥ノ知试市淼摹0脱磐咚枋鲂是速叮ㄈ松彼雷嫦龋┫匀皇遣W郧⒌摹"且诚舶烟獾睦礤匣兔蔷谷幌氤隽藃敲锤丛蚕姆椽蚬榫盎J沟贸J洞罅Щ丁<坌裕碋为解脱困境,  能否论证臃黑堆导致煤潜在性反果扭曲只亍数学假象唬当颗转谝纱坍编r珊诙咽币域挡⒉阜周仪而釉谇蚨猿魄速犊柱靡徊讲降馗衮账鹾船酵獠亢湍诓考负畏⊙莼⒂升拐趴寺乘箍ㄍ蓟蚪ㄗ橄馇锻伎凑桨锥春头磁而菊庑┝钊宋严老配妆蛔匀坏嘏懦什恍业模泅翟诜乔蚨猿魄速丁 →⒉钢以跹细竦孛杌孀液的椎耐獠炕蚰诓渴笨占巍<负位岵欢系乇弧他讲ㄈ炮阴抵同档焙诙岩丫慰肥笨硕奔负尾诺靡越⑹磷罱莫·耙丫出涝救魏谓胱液诙选> 』蛉观蝉灯淠芰炕岜华他脚辖形銮炕R灾劣谄淠开他浇平惺笨怔⒆枞娑咽@礤匣兔且丫蜃将固嵛述翟谕裁带跫隆鲑旯鄣某娑燕ㄔ仅接搿鼍藓诙严嘣哲训模窜冢浅毕Ρ喜换崽炕┠芄徊皇躵> ▲胲ㄔ仅溅克曳纱┾耗空侄3挚砒游〖堑悯翟1976年即怼勃始艽蟮你谝桓鲂碌的那年,枷很严肃夂金欢(培根金欢)曾悬赏300英镑来征求下述赜谡的臼珊“杷目前的理逑窃转谝黑堆页通往其他室空区域阅真实人口耄r敲处考戏尚衅髟跹袍送ü礁鲎液诙呀肓睚侥问铱涨蚯月什1黄婺泯氮他脚洗莼伲俊弊魑飧隽煊蛟囊幻率郑∠匀换同的芰θビ霉式苯痱踔龙寄苋コ⑹浴!〔钢因朔瘳等魏稳松昧巳烁鼋保惨钥隙ǖ氖钦饽呜于罩钡1985年还煌解决颥不过换r闪她关「嬉斓谋硎龇绞剑嚎蠢粗同的切赜赡懿航小案貉沽b”的> ▲恢吩某娑巡攀俏榷敌省8貉沽b亍张力态就像被拉伸的弹簧中怯力在通常> ≈姓帕ψ苁窃缎∮谀芰寇ㄔ仅剑衷识狭颜帕Ρ人康ノ惶寤诎哪芰啃1 亿倍踟5而在赖以使虫堆稳兜惺> ≈絮嫡饽伪嚷室叩构选S姓庑┩匀皇歉(浪急嫘缘南嗷同等硕哉庵住案骸薄> ∧芊裨谛等唤缢位钟兴亢燎愉曲猞饰庞行У乩霉┦笨战菥盾怠 ∫残聿坏貌刚猗道唇ㄔ臁案骸背娑燕稻呷檬侥<⑿透撼娑言龀ぁ>退阏饽物煜胩炜愉曲鈒眯熊怠 ∪匀徊钢引关绘烧!> ≈圃旎欧纱芊癜不档赝ü饽胃耗芰壳蚰握庵姿曝义嫌姿埔帐跣暮蒷眯允过刮恢拿拦线沿不图孀骷铱ǘと剩–arlSaganb┑靡怨顾汲鏊男∷怠督哟ト似渲杏氲赝馕拿飨涝哲颜辰柚诔娑咽r」苣枪适潞芙蚀碳が员既创4馐切楣梗峙乱灿涝吨华市楣埂<坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEEEEE乃奇你置匀说某露允蚬晒湛蒷胷シ代⒉刚嬲<昂诙牙礤锨郧踩刺岢隽似婺泯当 『酮笨铡熬浮兵对实呢于镇饫铩 〉使琢说贝
夭的前沿奈谒笛赝淝紫炔柱锰嵛述的俏尴旱鼗倜餽> 『褪笨占负畏∑婺泯涤邢郑岵换嶂华使谟字傻赜︽赡阙一个新涤诮他忍踟于盏木峁F婺慊雇诟憷”尘爸杏邢钟谂而狙忖ㄌ咸
的式奈从恹体上来艽蟮龆演雇的分支。八大爆炸理逑窃哦在大约150亿年前‘生于式奈奇你。人个匾逑到哦膨胀和哦微波裙鄄馊母招辏夂有力支持恋后者省哦爆炸的冷却残酉κ但在哦学里也和别处龇⒌醯壑以辫述佣拐凝去和现ǘ状脑的模型是福ɡ理厦雇的5Γ蛭闹毕有匾由怀疑佣奇你会不会也只数学简化所带姥的式奈崩纯悸附产品氖谒笛赝淝大迪咴瞬⒎嵌而秃瘟轿加⒐д咴窘G糯笱У氖返俜摇せ艚痱⊿tCPhenHawking)和发明保角图阅罗杰·彭罗斯5在60年代殖隼跃奇你具你谝桓鲂碌的式奈必可少狄祝分煽铀真实旱淖的坍缩蛩否定导致视界和黑洞的梦成态对此尚不明确;但试坍缩煞结局是玻避免地成为奇你,却具确定无疑。霍金和彭罗斯还确认唬梁伪反推到哦拐凝去超御有能确实与现在的母招踞果符合的哦模型必须由奇你勃始何梁伪哦包含有团6的毓韦墁它甚至还会再终于式奈奇你 αο膨胀状脑终将会被个对称恼缩态取代κ那时将试全哦在坍缩柿ame="p3">这些非常诶纯悸定理推广墓牛顿匾逑已经知道占踞果:团由尘埃桓卟祝的云会由于粮卟相互↑引蛭缩糠无虾大谲度嫡奇你。苴G龅奇你已成为冽力悸吸弓胜和“自加芳”性的玻避免的踞果。  怎样去勇敢地对付它嵌价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE哦监督价性,即E椎然界喜欢隐藏捉精置匀说某侣侣侣侣侣侣侣侣死锾兀℉eracli山s踟(公元前500年Ъ溃突崆夷转他教醭善婺阋粤街址绞街唤熊等【鲇诃诙衙纬捎敕窈瘟何杯诙衙纬沈蚴咏缃诟瞧淠诓康莫磺校ㄘ刮け蛔睢∪肫婺恪H酥智速斗周矣谇蚨猿铺醭杂谏钤谕獠颗而竟肇br>夭煌来烁馐奇你具否杏无关紧要煽由于洞内部,l糜胪獠苛纾丛谄婺愀浇凶等欢珊统J叮琹卯急煌品郧餐饨绻肇br>夭煌对此无所知柿涎砸笮灾挚蒷眯允泅灯婺忝纬沈具雍诙蠢窜诟恰1热缢糕噬柘臊礁霆焖僮蚁来竽它厩夷自谔跏北A酏到嵌境肆俳缰吊涤捎咐胄牧怠榷敌屎诙岩咏绮豢蒷眯纬沈婺愠晌懵斗蓟高不蚯绱判藕牛源铀抢锾映打⒃谠洞Ρ荒刚械缴坑捎谄婺闼方失游尴盒攒允笨占畏∧空脂一挡豢稍げ狻1空镣咏绲谋;む
夭煌样得失业 αο今天滓怯御有ぐ和球健击天就会由于探奇你慌捣乱而变得夜无是碽。价性,即E显然幻殿宙中从来煌垢招到探奇你,但公并不能殖隼它力宋恢衷为了脱离人个丕境,罗杰·彭罗斯提出了铀假设:椎然界禁止探奇你宋恢衷杷公铀假设,坍缩总是使奇你被包凳视界里帧4这样具所谓哦监督。价性,即E哦监督怯蛹想很能竟人消除忧虑唬但试从来煌在广谝桓鲂碌里被严格境隼对于与球对称相差梭惺撬俣,公铀假设成立,但对更极端惺撬俣赜谡仍然悬而未决。更令人困欢不饺的G龅被认嗟怼 哦在150亿年前以之诞生侠佣奇你颥并每樟藏凳奈视界炙 。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE量子价性,即E假如孛咱在创造世界之前问问我艿 会建议他搞得简单卸。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEE侣侣侣侣侣陋—耿尔玛索十世(AIPhonseX(13世纪Ъ溃突峒咽古而炯喽郊偕枘鼙谎细窬出栗邓匀徊改芫示霈Μ胺闯!钡摹于漳势嬉旎夫淙滑氐首液诙讶顺丛市怼>笠穿过虫堆嗟Γ蛭面的引黍果律被破坏。价性,即E蛆以5真正的∮谡并哺是要知R探奇你蛩否所冒犯颥蛭它力在真实世界中究竟蛩否次恢衷为作出回答,必须追溯到赜谡的根源陋—广谝桓鲂碌煽铀给囊含有无虾大
量悸允的匾逑么能够是正确的嵌价性,即E科学常常产生出有奇异性a桌礤锨则维孀咆义闲矢慕F嬉煨杂值靡员幌尸加速芎莽永彩窃拥脑缙谇H万言涌醋饕鼓闻傻缌刂频摹⑿吞并钵轮澡所氨臼兰统跤啥魉固亍ぢ#‥mest Rutherford)建立a桌礤锨晕圃雍嗽俗牡缱颖厝换狎芸斓厮鹗芰坎⒌舻胶随买浴 〉木橄咴嗽邮俏榷敌剩T拥姆闯P笑现湍芩得髫义溪纪晟菩省A孔
的发展臼决了人个难题4在这奈新匾逑里电子的能级是量子雇的5苴G牵韧原子被稳兜酰奇异性被除去˙谒笛赝淝牍阙一个新底饕瓜吕啾泉澈苡衅舴⑿园肽驶艚鸷团砺匏顾っ飨滥他绕嬉煨詀追周淫樱鼙砻髫义媳辉僳值搅似涫售址段е馍亲
l卯源她沧鞒霾咕嚷瘌又迷人的陈答案ㄒ迪分涝由对霍金和彭罗斯匾逑惺更严格的检查所得到煤。塞力悸逑依氐于个来G合理煞假设愕即砉韦痉绞正能斐κ这奈件对御有已知半砉韦杏式驮然是成立,包括中子楔黄虽然不r>在视验室仿制窃遣却恐由  对核r>  ≈独赐馔频兰诵邮健娶且常思咽顾蟹 熬洹薄> 《荐日莒撤蓟孔的某些吓渥rシ椿恼茗跫ㄔ仅借所盎孔恿义纤不环周引钦婺又辛高昌茸苑周页沈14章愣。价性,即E这正赜谡的关键。虽然你谝桓鲂碌是迄今最好侠乃理逑窃它显然仍是完善惺 αο它每樟虑支配微观世界演雇的豢子烈逑原理嗟而奇你吓渥恰恰涉及很搜尺度占时空允κ铀经典匾逑壑于豢子领樱蛭有现恼人煞奇异性醯飕样不足为怪荒煽谒笛赝淝且郴孔恿义嫌牍阙一个新抵它们夜剀熏的钟趾苁柙丁G罢咧渥努伽懒高昌攘煊7蓟高苍诤肆﹃面上略诤芩衙悍段谠在阴灯渲饕啬泸硕韵配鬃鞒觥澳:钡谋枋觯粗湍塥·笆录周引羌嘎尸沟绱帕υ蛑渥虐ㄈ死嘧陨碓谀诘墓汕蚰位钟行┫配兹顺す狻⒕骞苊困龋┗孔恿义掀鹱啪龆ㄐ詀钻面苫6诒显氏配兹顺ㄎ尴啐绮敌蚀ッ困龋┢潢面桑院雎允磷睢∏栽谔煳某叨孺买孔有夭奖获得者夂话来烁馐很有换“蛇在吃捉尾时奈绞в蝏r>夭煌相信,在小于10ry3厘米的尺度,是起支配作嫔惺力公铀极搜煤长奈个世纪前由马克斯·普朗克在另奈锢砉上引入惺醯它由把捉然界ㄒだ常数(此常数、光速和普朗克常数)作出机智狄祝合ψ得到4率犹だ粮卟欣质无关。它骓示黄未最小尺度,在它之上夂诒空见何,以被看作平辉,在它之下时空组织本身隙再是连续悸4而是像能斐和夭来烁幸运的G龅不管件如何不利 新蛹想却层出不穷幸浴 上容勒提出醯由痈豢子涨落搅谝醯微观时空几何是湍谝侠和不断制叫的庀恐用海面来作比拟酲图利々剩从飞机上看去超海面显济很平整;降低福ɡ再看超海面仍是连续悸4但试有起伏6再靠近去超狱虼变得汹涌翻腾颥甚至r闪瞬涣拢处力系辈ɡ怂榭薄▲惨钥吹脚咨⒃讵抵星铀巍,因晰您览磬邓淙皇笨狰对试凇 ∷Φ母(揽慈ナ橇拢吹谄绽士顺つ蔚某叨孺滤摹芭菽本突嵯则蚊准⑶夷芄徊觥八巍滨奠吣切噩伽懒高仓遭些抛物线阐发斋奈蛹想的最新尝试是求助于所谓“超氖”醯其中怯维数多于四(“超氖”怯维度骢至以哺是整数超而是“分数型”怯々剩在日常生活4滞(个氖维度和式未囊晃维度臼,觉察悸4但试墟实哦仓能鼋鋈试普朗克长奈为特征长奈的附加维度来完善捉精恐用式矽担软管子40作铀简单比方它有两奈维度,枷是沿其长奈方向醯只稍有弯曲郴另奈是在其横截夂圆周方向醯尺度搜妹O醅而弯曲程ɡ却大厦Oκ从远处看去超斋涅管子就会显得像一条弯醅只鋈式奈维度,并且煌弯曲。价性,即E这些设想很有趣显4但试还煌任何恰当的方案梦成。由痈煌任何视验检验嗟
夭煌滞能依据理逑需求行事颥需求之一正消除奇你κ奇你将被代之以时空几何贰鼻子涨落龅这种涨落将不导致无虾大夂
量4但将痉绞阻塞转谝黑堆 虫堆效能。公样是维护黍果律拐代价鄣谋局室踩钥惨钥隙ǖ氖酋岛诙讯粤孔营他降姆⒄蛊鹱殴丶麈珊巫罱延熊大嫡咛岢鍪礁瞿H万稻呶⒐鄢娑燕ㄆ涑叨染试雍嗽10“‘倍踟鬯通过对量子囊空力学的贡献来帮助确定捉然界所有だ常数 盅。两个世纪前片冷漠中钱芤现ǘ才长糠阅黑堆醯其生涯刚刚勃始何后两章将更详细ж说明醯黑堆如何揭出两奈似£全分0沟
领樱炙且深刻哉苎。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEE
  13  十三章 黑堆机器腶 name="p3">>>>>>>>>>>>>>>>>>>热力学价性,即E蝏r>夭煌总是试突r>解—筒么哦是有序夂蛭哺是混乱的从模远孤诙系到生物в细胞幻殿宙已经挝糠了所有尺度媛的复圆允≌这些绞组织в系统是抖复圆多⒌醯像人体和且淖黄两种系统又是抖尸摺以至于任何认识支配系统允的普遍原理的企图闹都太玻自量力咴位而,这种企图却由热力学来分⒇实现荒煽谒笛赝淝饷叛Э撇急19世纪κ其初始目拐很平凡,工程师和工业公司想要控制热交换和机星榆斐芳提高蒸气机效率从庀个小搜煤开端却发展出了r荥僳钟诰笄不
系统演雇的深刻而普遍的观念(热力学对生命世界媸严格应嫔会有现困难愣。价性,即E热力学排越性在又,它建立了不依氐于系统允细节的普遍定律鄣越鼋,它l檬埂 ∪鲜秗>  ∪刃灾事什1刂移湓峪对省杖攘ρЭ梢愿爬é纤奶醵甚涤捎咐俘翟r未恿愕饺嗪攀连它断言引Ⅲ零定律具说枷热平衡系统的所有分都鋈着同的<买夷蔚力慷芍赋先仁莚>芰阅一种杏式庋并辫述凳奈演雇系统中尸杏式的能量如何交换何梁伪两奈痉绞尸<买咬酉低耻ㄔ仅溅可人褪缴渌┫嘟哟コ侥蜗低持它媒周胰冉换货钡仅仁侥喂餐势胶<买椅故凉銎胶<买业比痪呓橛诹侥纬跏嘉履沃洌缴人褪缴渌幢淇妨缴滤蔚寥啥隙ň粤愣龋ǎ273.15t)可孙杆κ铀系统的温奈可以通过适当的转换来降低4但试不可l猛ü邢薮问∽焕词顾耆淙矗壳霸谑友槭依锟柱糜美淙醇す饫窗押3的温奈降至氏10“度)第二定律具热力学核惺 αο它纽壑范围最广,糹ema厮吊邓侵赶低吃谘莨徒讨谢岜值迷嚼丛轿扌颍荷椒灞磺质氧捣课莸顾淫悠灯扑穑春夷妆⒊吮淅虾退劳霈盏比唬嫌行蜮壶对仕媸<荚谛纬沈河ざ鲕淫泳迳党鞘薪ㄉ桡盗捍烁鹊取"且常艘加讼低持心肠盔糠掷镏刃蜮翰厝灰哉鱿低澄扌虺台拦赵龀の圹
夭煌已经发明了铀量咐无序程ɡ拐斐芳它婊称作摘≌热力学第二定律的精确表述样是K壹铀孤立系统的障滞能随间而增枚煽谒笛赝淝怯行媸碉理剐术邓扛雷盼扌颍G铱凑忖ㄊ裁吹览砗问希硎疽加讼低敞恫恢平衅渫獠孔茨允彼懿秩↓饶诓抗谷颓幼苁翟仅剑宓耐獠孔茨杂善湮履魏脱骨咳范ǎ宸肿佑形∥”1V郑琹玫奈薰嬖在阴等级杂ψ磐片载履魏脱骨渴凉钦饽卧在抑掷嗟木捍笫烤龆ㄗ牌宓南薄,因晰览磬到ǹ榉教堑摹百旯邸弊茨允怯苫С煞帧⒇履魏吞寤日,束吻揪龆ㄏ裕吹悦楷加速旯厶级杂ψ啪捍笫吭囊蔚摹⒐厶≌庑⒐厶乇鸬匾镭涤诜肿峪对屎湍诓空穸,加讼低车恼扛酪蔚哪诓抗谷颓幼苁郸r蚊擦扛牢 《韵低诚附诘奈拗烈加讼低敞绞怯凶橹邓恼降停捶粗嗳缓握俏扌虻牧扛郎口说沿弯曲摘这奈概念可以通过与信息的概念哉苎起来而变得更有普遍性。显然幻铀系统的微观构韧含有关拥该系统的隐蔽信息相隐蔽的信息越O醅摘样越枚蛩蛭同时可得到煤信息蔷均越是︴星κ铀佘有序夂系统有愎量可得到煤信息嗟Γ蛭鋈很低的摘。过把字母组织成这本书艿 已经传递了愎量信息给我夂蛄者E先绾巍≌庑池一拍抗铡"且臣偃缥彝蝗痪龆ㄔ勇椅拚碌芈蘖凶帜福臼榘男畔⒔负跷恪ˇ残砟芰粝率侥悖哂懈鲎髡摺9撬糕实樟扛酪加讼低车男畔⒌娜狈Α<坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEEE侣黑堆动力学价性,即E堆 龇数关≈华视谰免噩亍> 《廖奚鴄呢固濉S捎杆牡绾甚蹈匾氖怯捎杆慕嵌荆诙血除垢龆ρ低耻芄皇芰褪┝的芄晃蘸吞峁┯莒撤践惭咚邓撬妾奔漕只铡&,颂大抵浜诙蜒莨偷亩刹⒂肴攘ρФ勺鞅冉向视兄匾理剐省<坌裕碋热力学里壹铀系统的状脑一般恐由两奈だ蔷来承征:芈奈和摘≌热力学定律表述拐正其他訇观蔷愕梁能斐Β体积或压强等,在系统的转换中如何作为芈奈和摘函数而变化κ蛭,式个黑堆的动力学状脑也由两奈蔷来承征,枷是黑堆的面积,即对视界帧夂量咐趸枷是弊宰力,即对视界上引力加芳咐的量咐煽谒笛赝淝捎邙诙吹钠胶馓酥灰镭涤阡橇磕⒔嵌竞偷绾晒ǜ鲽吻掘诙妖拿婊捅自赚惭员硎菌霉ǜ鲽吻君群斩杂诩具芍橇坷闯姓鳜稻吠呶骶仓购诙眩·笆澈躌iema氖辆咏缇呤轿窗刖墩扔邙诙粗受猎那蛑。╮—ZM)醯其面积乃率毕与质芰阅平方成正比,枷10MW芰阅球形堆面积为5650平方公里健烹个县侠大小相当鄣脏似地,弊宰力与质芰成反比,枷10Mpe形堆的表宰力为被氐阅1500亿倍煽价性,即E黑堆动力学也以概括ο四条定律醯与通常的热力学定律极为览似∫涎砸罅愣芍赋硝灯胶馓撕诙岩咏珂碌乃蟹愣荐韧片员碓赚瘟何毕敫肆郊嵊捎诶胄牧Χ涞帽馄锦忖ǔ龊跻饬骡骸斩杂谕ǔ5淖姨咸迦绫回党郊碌尿他浇瘸嗟涝祖乱渴劣滕旺际 蘼凳咏缇咴跹馄锦诙训谋碓赚ψ苁撬Υ发怠椰它断言引Ⅲ定律说谇在洞的演雇过程中熄越鼋,由于对团尘埃云或建个小诵淖的捕获)醯其淝量蘑转谝芳咐和角动蔷如何作为表宰积和弊宰力函数而变化κ涎砸笕墒侵铬稻邢薮问∽欢押诙训谋碓赚跫跷闶遣x不画摇<丝硕焙诙血潮碓赚ξ愕暮诙训睦玻浣嵌疽汛锛拗抵澡所肮硕甚导撕诙血匙饺唤缋嵇伎伤锔说兰蕖斩越ǜ龌郝蚁篮诙眩柱糜墒淙肜醋允实蹦欤益碌 『腿观测翰痘穸雒渡楷因晰览磬盗侥苇诙衙鲎不岵⒖俘垢龊诙眩饽涡潞诙妖拿婊笥谠茨橇侥苇诙衙婊王ㄍ52愣。价性,即E由史蒂芬·霍金缘┢拐这条だ定律醯揭了堆面积与热力学系统的障炙且密切哉苎。  能否把这种览似性再向前推进一步唬料为黑堆确实锊痉绞烦嵌价性,即E以色列
夭煌雅可市·伯肯野(Jaco Bekens比in夂回答是肯定的黑堆具式座禁止切r> 『腿观卜践惭呓宫记行畔⑻右莠遗而炯嘤涣睚椒街。吹宝磕 〕橇磕⒌绾珊徒嵌臼钥兜娜行畔ⅰU力狭捍耍诙血车钪嬷凶畲筲赫狻<坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEEE侣黑堆作为能源价性,即E杷黑堆动力学第定律嗟虽然黑堆禁止任何r> 』蛉观蔡右蒗邓茨芙莒掣柰饨缑街省J年f律沫诙训淖 ∧懿柱梅殖桑ǜ鲽糠窒河虢嵌鞠嘣哲训淖矣莒撤加氲绾上嘣哲训牡缬莒撤践眉熬仓橇磕莒肠氏@
夭煌德梅特里奥斯·克里斯托多罗(Demetrios Christodolou)inHB#前两种杏式的能量可LjA黑洞中提取囊来耄而比(亍是玻约的玻减少狄煽这奈玻约能量直接对应着堆面积醯<所暗诙森诙言谘莨徒讨忻婊x杉跣。ǖ兆疃鄏>在绘变化中保持恒定愣。价性,即E球形性史瓦西黑堆能量最低。它始终具式未力协牵豢次吞噬桓卟和裙鄄都增枚捉智量模相费地,奈接近极端状脑侠黑堆饱含着能斐κ蛭且并不吝啬醯它的至少占总能量三分之一的转谝榆臼,被提取的。涎砸蛏希惶崛〉哪芰孔芏畲筲昧钊四岩灾眯牛啾戎鲁履妆⑹翟谑切∥准笪住"且常撕诙炎矣艿奶崛〔⒉幌窈夷妆⒛茄方始け湫怎奠孀龅娇傻媒形焉瘛D懿悖淳仓辜抻刖咏缰它们仪颍丛谡饫锲鹱啪龆ㄐ躁面苫B藿堋づ砺匏菇ㄒ榱讼轮♀禾崛』啤椰它断言引远处的居验者朝能层方向抛射出奈件下醯佳通过式个适当分布的外部磁场蛭虻分芤鄣谋局室踩苑ü咸
夭煌梯包·达摩(Thibaut Damour)描绘了堆表宰烹个栽谝的带电肥皂泡炙且览似性。尤其是相黑堆个鋈式定电阻的电导体窃Γ态当奈转谝黑堆被置于磁场中时 就会分芤发电机效夭煌雅可夫·泽尔多维奇(YacovZeld瞯ich)钡1971年提出的庀种机制被称为超裙鄄芳这猕由痈它与粮卟受激缘鄄公式熟知半量子烈逑吓渥炙且览似性。涎砸永锏缱铀加锈耗欤意耗莒呈橇孔庸偷模笛撬镐荒苁除垢霈伽赖ノ辉收渡拷系偷哪欤已喏冉系偷挠莒撤肌罢!痹永锏牡缱幼苁乔飨蛴谡加薪系偷哪欤遥凑庋摺裁创υ诟吣芗兜牡缱踊嶙苑⒌赝ü帝彩轿茨高应滋镜降湍芗丁D高逾ㄓ氲绱挪ㄏ嘣哲训牧高玻帝材高拥钠德视肓礁瞿芗吨罨个杏χ怨撬阶苑⒃帝槽的本质也仍反过姥唬梁伪个原子被适当频率怯㈢磁波“照墒”醯波就会使电子从低能级跃迁到高能级醯波样被原子所分⒇吸收蛩并以较低的榆斐再传播。现ǘ设想个有适当准备原卟,其中怯大遣还电子已占有高能级醯这獗原卟被称为处于激缘脑。人种撬俣下人射电磁波浠能导致从高能级到低能级的转移4这样具所谓受激缘鄄4在这奈过程中波获得榆斐而被加浅κ这奈由桠源野钡1916年分┢拐机制5样是激光作嫔惺原理。激光食r> 『腿观测夯孔有乐饰谰菟〉玫淖蠲烂畹莫际踅怪恢遭些抛物线奈与此脏似的过程以利用转谝拐或带电侠黑堆(克侗一纽孪1洞)来5现这种黑堆可以看作静止和性史瓦西黑堆的“激缘脑”第10章蜓经讲过,奈被照墒黑堆如何能够吸收并部分⒇反射外姥的母弯耄而北裙鄄夂不连续性被虑进来时 寐凳效炙且哉苎。梁伪式个适当频率和位相怯㈢磁波或∷波射向个侗一纽孪1洞,反射波就会被加浅κΜ样具说醯黑堆把能斐给予被傻鄄夂波∈这奈超裙鄄吓渥原则上也l檬埂 √崛『诙鸭伦矣芑蚯绻僮浴,它断言引不妨再对建个侗一纽孪1洞烹个激缘脑原卟炙且览似性作进一步探蟮∪黑洞既龋允许受激缘鄄4它也就应当许粮卟自分缘鄄鄣由于粮卟被(经典地)禁止离开蛴界芳桓卟自分产生敬必定分芤在黑洞之外煽价性,即E公种直觉已由对黑堆(嫔你谝桓鲂碌辫述)与r> 』蛉观蝉ㄓ昧孔恿义媳枋觯┲它孟嗷プ麈尚氏晗釜·八り!院诙训摹巴思ぴ怠保员愆弃猛ü帝泊缁高捕飨虻绐眯怎狄缠惨员愆弃猛ü帝沧孕牒诙呀嵌就蜮夯高捕趼摇T蛏铣欣嗳颓恿高玻高印⒅凶幽⒌邕印⒅蔬昌困龋<寄鼙徊隼鸦2还橇吭矫肚恿高脖徊栈峋叫铅始坌裕碋由上所述,黑堆热力学发展已把  带到了“经典”@界与“量子”@界夂合处。  蜓经看战窃黑堆捕再是乍看之下慌那种无生气a尿他浇泅茸鸥帻刃乐省A孔雍诙迅拍畋1974年出现,它冥辏了堆的黑颜色窃遣却除掉了黑堆作为式未洞公式最 的经典欣质。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEE
  14  十四章 量子黑堆腶 name="p3">总有好奇成为罪过的时刻,魔鬼就站在科学家身旁。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE⒛赏小じダ妓梗ˋra加ie FranceЪ溃突岽EEEEEEEEEEEEEEEEEEE黑洞会缩星谒笛赝淝返俜摇せ艚鸨1971年提出有、型黑洞次恢衷他料为4在哦拐初始时刻,远在诙和们系形成之前芳“哦浴盆”怯压羈和能斐是抖之枚蛩足以迫使些砉韦小团块缩糠为尸尺度和芰阅黑堆(见比15章愣。特别是相恐由此形成、型黑洞醯其淝量相当于座山4率尺度如同个だ粮卟衷这些1洞烹现ǘ殿宙中挝糠阅黑堆捕尸摺后者要求愎量r>  —他教酢D本质也仍霍金接着虑这些小1洞烹卉围介  ∠嗷プ麈芍哉饫锼婕暗某叨染呶⒐鄣模祌> 『湍莒瞅幢匦胗闪孔恿义先幢枋觥G懊嬉丫倒吱痘姑祸仁侥瘟钊寺忖夯孔幽他壤礤锨圆还他匠。ㄊ笨毡旧眭钡狡绽士顺つ尾耪嬲愆朴胁涣猿馕闯つ伪痊伽懒高不颉⑿秃诙吹陌刖兑衙茫稀&,颂⑿秃诙从牖芪> 『湍莒场∠嗷プ麈裳园处考险壑苑桨咐椽·埃耗铱樟迦员3治熬涞摹滨挡⑶铱柱糜晒阙一个新道幢枋觯华势渲腥菽傻 √永刖咏绻健熬洹备拍罟欢钥沟摹鹊比唬轿础凹ぴ的浴焙诙芽梢杂苫郝丶跎倨浣嵌净蚯绾啥ソ糠帜莒常吹曰高昌仍帝踩匀坏适咏缰馍魁轿础巴思ぴ怠杯沂吠呶骱诙驯匦氡3制溆朐谆驼嘣哲训牟x苍贾橇磕莒常凑站淙攘ρУ诙稍谆驼湍芩妾奔湓龀こ吱痘艚鸬莫·跋咴嗽肌⑿秃诙歹挡宦凳羌ぴ涤敕癯急匦膻市砹高蔡永氤凑舴⒌糇将过抵橇亢湍莒场T趺淳示稣饽蚊芮而蛹坌裕碋事后南认识式奈重枚怯理逑分┢常常是容易惺 αο它夜下哂夤尚未r>解夂吓渥炙且关苎抵到了解释∥在公奈锢砉上赡堆的豢子蒸发姥瞪正是时候,它冥明黑堆的热力学图像是坏正确的超而这未图像惺“经典”式辫述,严格说40是玻自治惺4且看理何恢衷庑┡孜锵甙凑杖攘ρФ沙醒喏仁蕉ㄘ履尾⒊两数街纸侠浣 ∠ㄔ仅娇掌┲衋呢固澹囟ɑ岱殖鋈观捕鹗芰扣吓渥.虽然是由决定碌方程支配超却朝着坏不可预测的状脑演雇衷公样是夜个星期以上的天气预报总是r敲床豢煽卡以倒术挡宦凳褂玫莫·盎τ卸嗝冻,它断言引测玻准原理也以运壑于其他置于雇的
量4越鼋能斐,凳奈很短夂诒唤间隔里能量会鋈式定的涨落。经典地讲嗟从黑堆逃离厩被禁止的4但试测玻准原理允许粮卟在定诒唤间隔里从黑堆借助定斐的能量。群伪堆具微韧怯颥即尺度犹だ粮卟相当艿能斐的“跃迁”,能足以使粮卟栽谝段大于居界半径的距0梗澍对吡高蔡映觯诙阉鹗芰扣盗高膊⒚空琳♀禾咏纭扒健滨刀谴咏ǜ鲇刹獠W荚矶淘莸卮蛲ǖ摹八淼馈贝┕<坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEEE真挠极化价性,即E黑堆蒸发还可以由所谓真挠极化40作出种等价的臼释∥涎砸诹孔恿义先顺婺硬⒉幻娴囊同等魏纬 ⒘高不蚰芰扣盗孔诱婵摘数关∧芰课畹偷淖茨裕甘潜怀谱鳌罢婵铡倍氧稻域地磕芰垦细裎愕淖茨允遣x不凰嬖诘哪乌说沿弯曲时唤和能斐的测玻准原理臼释了—筒么真挠不空〉由于淝量与能斐的等价性超真挠中a哪莒痴锹溲缘贾卢伽懒高曹页伞1928年,泡尔·狄拉克(Paul Dirac芏分现,每种だ粮卟都鋈式种鲂应侠反粮卟,二者淝量相尸摺其他性 〕省熬迪瘛倍猿片沟缱哟旱绾甚灯浞戳高玻凑沟缱吁抵橇肯嗍绾上喾础D高踊同抵橇旷邓姆戳高拨咚将咕侥瘟高瞘唐浞戳高蚕嘤觥【突嵯嗷ヤ蚊穑橇孔芰扣郸,颂侥瘟高埠退姆戳高豺幢硎鞠嗟庇谒仓橇2倍的榆斐芳反过姥唬定斐的能量也以被看作对正二反粮卟。苴G龅由于能斐涨落而躁锻的豢子真挠 就糠了所谓“狄拉克海”醯其中遍布着自分出现而又很快湮灭拐正二叵粮卟对衷庑┡孜锵擀欢哉侥旱缱釉10“’秒内自发地产生和消失κ质量更大夂粮卟对也以在真挠中出现,但试按照测玻准原理醯它们滞能随在短饷多时唤衷规挠中产生拐质卟、区质卟对平均存活时唤比电子一展电子对要短2000倍∥涎砸邡妓位秩魏瘟Μ一孔诱婺尤顺高捕圆欢系夭拖穑云骄40就煌任何粮卟或却粮卟真正产生或消灭衷这些粮卟Μ能被直接母招,御以被称为虚粮卟。现ǘ设想鋈式奈两场,越鼋电场,作嫔在真挠媛。当对正、暮电子在真挠中出现时颥它 样会被电场沿相反方向分0埂H何钡绯⊥牛兜厍框⊙岱0沟猛牛兜赝哆兑灾劣诓籸>再相互闽撞和湮灭衷这獗粮卟虼糠为实粮卟,这獗真挠样被称为是极化的奈谒笛赝淝高瞘捎谡婺蛹苑⒌夭痪呤轿蠢礤匣孟腧为除延删友橼りb合配住x悸腔孔诱婺又衋氖侥吻庠玻升刮创旱绲牡缱雍褪轿创沟绻罩蔬策,垃赵谒芪孕榱高捕栽邡级系夭拖В杂芍蔬埠偷缱铀盏绯』崾菇谇蛟恼婺蛹弟冢谴谢阜吹绾升盗高豺椿岱0梗数侥魏芏题核布湫纬梢还珊芩衙旱缌魇H酥值缌骰崾沟缱釉谀欤益虏阴郸r为骨庠苍的仪尤观财德食鱿治⑷衙阂贫怨撬健袄寄罚↙ain移动直,1947年被居验探测到煽价性,即E⑶页K真空不容易被极化的颥需要有很高 能斐谲度才鬯使虚粮卟对分0购褪盗高渤鱿枝黍文莒车男邮皆蝥⒉钢匾嗫柱免ǖ缒埽旱钡缛萜骷妩们业缪钩慷ㄏ薅仁彬婺蛹刀缛萜鞅换鞔灰缠惨跃呷饶埽航ǹ榻鹗舯簧圆约尤尉湍茉帝材高余ㄆ浞戳高豺椽匙郊恒厄鹊娇2氏度才缘鄄过式暮电子对衷庑┡孜锵哂捎杆行邮降哪芰慷嫉燃塾阡橇俊【停院侠砩卦て诮他饶芤不岜蛔苑⒌刈淇妨高仓哉庹腔艚瘕仍迪诺纳羁田理观盗孔诱婵栈岜弧⑿秃诙粗芪А∏开他匠∷ㄍ55々剩在狄拉克海人超虚粮卟对在断地产生和消失,式奈粮卟和它的反粮卟会分0功慷魏芏题黑被剑弟冢茄兴闹挚蒷眯裕毫侥维锇橹匦孪嘤霾⑾嗷ヤ蚊穑ü1踟;反粮卟被黑堆捕获而展粮卟在外部世界驮形(过程H踟;展粮卟被捕获而反粮卟逃出(过程m踟;双双落入1洞(过程W々剩霍金ぐ荒这些过程分芤几率,缘现过程11最为常见。苴G龅能斐的帐虼黄算的:由痈有倾向地捕获反粮卟,黑堆自发地损失能量芳样具损失智量模在外部母招者看来幻堆在蒸发超即缘囊粮卟气流。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE黑洞与黑体价性,即E迄今蜓经考查了所有从黑堆提取能斐的机制∫黑堆悸转谝榆和电能仓由经典的和豢子两种过程来取囊。特别是相前面讲过的带电和转谝黑堆紊于超裙鄄过程的退激化5在、型黑洞的撬俣恐由真挠极化40重新臼释∥黑堆总页喜欢盐周围 虚粮卟中捕获那胸与捉电荷或角动蔷反号的粮卟,Γ态佳使铀真挠中a摹⑿秃诙丛谧畛跷慰肥庇蟹橇愕绾珊徒嵌荆苁乔阆蛴谧苑⒌厥棺将躬眯曰图趼亦荡应拙】斓厮锔耸吠呶髯茨浴?梢常耸吠呶骱诙岩彩チ似渚涞摹安x苍夹浴狈肌八馈敝橇炕嶙远偷卣舴ⅵ誓敲椿铆诙讶观测候诽卣麾ㄊ裁椿片郧而蛹坌裕碋有趣显是相黑堆怯裙鄄很像另种有桓图“颜色”的东西,样具1体。1体亍理厦怯裙鄄源幻处在由定芈奈承征坏热平衡状脑。它缘囊所有担裙鄄芳裙鄄谱只依氐于它的芈奈T率犹其他性 ∥薰亍}关槐患尤鹊烬苟ㄘ履维惮一挡煌该飨缆玻厦嬷豢仁侥涡】琢舾刚姓呃唇邮掌浞观卜颊庵宦簿徒朴谫1体。誓辏媛1体量子烈逑得以生拐历史根源之一衷1899年,马克斯·普朗克正是在艽蟮1体欣质时提出了能斐量子雇的假设。谋局室踩曰艚瘕泉·跋咴嗽辑诙训恼舴⒎观惭喏荣1体所有特征∈这奈喳使得黑堆热力学坏自洽 αο它赋予了黑堆铀真实的、在整奈视界上同的、直接由表宰来给定的<买夷文本质也仍对史瓦西黑堆来烁馐<买矣胫受脸煞幢圈手柿坑胩并馋发翟暮诙氧灯<买揖呶⒉蛔悖意海壶硝淳粤愣纫陨希10”度。这哺奇怪 αο蒸发亍量子吓渥,只对微型黑洞才特别有目罩T率、型黑洞的<买揖吆芨摺ˇ手柿肯裥∷心啄敲唇行屎诙眩笛喏取鞍兹取比勐呢履危6000度)超并饭鄄,见光。“典型”怯、型黑洞质量为10”克,个儿像质卟那么叫馐<买腋摺进10’‘度。这獗饭鄄淹捕再是集中于,见光段超而是錾伽玛射线母哂和大乃だ粮卟混合撸涎砸饺衙汉诙<买揖礁唑浴⑿秃诙吹脑帝豺椿嵩嚼丛角框舴⒌淖睢〗锥悟幢愆弃镁缌业谋⒕侥10‘5克煤黑洞要经过100亿年才坏蒸发掉窃蛭在最后几1秒里释放的能量相当于100万颗百万吨级的氢弹κ涎砸诙颜舴⒌淖睢〗对胁烩枚烈残憩等巳相氮咏缦А〗粝率礁雎懵兜恼行掌婺悖雏分志涞目捶ê芸赡苁炒韆住鹊焙诙寻刖豆跫醯狡绽士顺つ危10”厘米)豢级时颥时空几何自身豢子涨落变得重要起来,只鋈豢子乃理逑才鬯揭、型黑洞的最 命酝何梁伪它由饭鄄捉智量而坏蒸发掉窃应该说时空虼会成为平直鄣量子是认识大爆炸和黑洞命酝态佳认识佣拐开端和终的必由之路。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE∷不稳兜性庑┡孜锵擀荒瓮ǔ5娜攘ρ低炒υ邶街纸侠涞慕 ≈惺被崴鹗芰扣邓呢履谓档投  ∝履紊唑钡剑迪制胶<管怠 ∷嫡饽蜗低秤姓热取A孔雍诙妖刃形蛘喾眩ツ莒呈必履紊唑粗嗳缓瘟何被芪Ы  ∝履谓细唑诙丫妥苁乔阆蛴谖漳芰浚翟龃蟪叨龋r卫淙矗敝了续驳玫矫耗芰慷家驯晃瘴故练垂鸦A何苯 ∝履谓息万腿观卜鸡跣浅叨龋敝琳舴⒑拖⒌糇将顾蟹∧芰课故凉咚吊岛诙仰茸鸥罕热龋郸r维伽镭锚什晃榷档哪乌说沿弯曲所有自∷系统墁即其平衡只依氐于力系统墁不碌是量子系统与否超都不稳兜的奈越鼋,在¨绕被氐撵R媛的人造卫星会由于大气摩擦而损失剿能5Γ蛭沿螺旋线缓慢地朝被氐下落。在这奈过程中其思咐和动能食增枚夂颥御以它不r>获得~个稳兜撵R4最 滞能坠落到没氐媛。庑┡孜锵擀他教踉蚰羌诵世病T谧陨碇亓﹃面上拢礁龊阈腔蚝船酵披坊片粤W酉低橙观测舄他绞磕埽碟级溪账踱<买冶值迷嚼丛礁吆瘟何被同祷阜吹牧λ位烛婺憬x脖苊獾匦纬沈锔似胶馓耸遣x不画摇!⑿秃诙吹恼舴⒅徊还数关》捶较蜴碌尿他教醭峡柱糜赏55夂诒空图40证辏≡由于r> ≡诶肟咏绶棘加苏舴⒆徘印⑿秃诙吹摹八彩薄弊茨跃拖袷轿窗锥础&,颂孔恿义衔诙烟。盗俗魑他狡毡樘卣鞴詹N榷敌陨库些抛物线更进一步唬力与热力学炙且哉苎可能食比黑堆广阔访多械然领域阅普遍特征。在黑堆的热力学转变过程中居虻乜起关键作嫔显是蛴界芳而视界恐尤着与黑堆毫不相干的蚶砉鄣在狭谝桓鲂碌的无仕平直诒空人超个具鋈巽定加芳咐的母招者玻换“经典地”获得来自式未远室空区域阅信息耄只ο那个区域缘囊怯裙鄄不r>凳棺态对他来烁那分时空就藏凳奈视界炙 。梁伪虑真挠中a幕孔诱锹洹【停缘贸黾臃迹ǖ刃嫌邶礁鼍泉他匠。┗崾拐婺蛹A何蹦歉瞿刚姓叽旋垢鑫挥谔讲馄鞒忪车烬关≠1体裙鄄杏式的“鼻子噪声”芳1体<买艺扔谒募臃几滥位钟而狙Ю铮蛘团而灸P鸵舱镣咏玎郸r蚊馋仁侥蜗嘣哲训馁1体芈奈(极⑼颥不要与作为大爆炸遗迹哦背景温奈开氏27度相混淆畅。涎砸诙讶攘ρ丫选 〈诱羝液茉痘纳口说沿弯曲孛咱耍人谋局室踩曰伽懒高餐ü肆偷绱帕Χ嗷プ麈蛇≌庑┳麈煞育延删友檠橼さ慕ǘü嬖颍钦庑┕嬖蚴沟每蒲Ъ夷芄唤⑵鹨恢赂那宄
理逑。规则中有一条是重子数守恒。Riem说40醯它是指在所有贰毁だ相互作嫔中醯必须保持桓卟和却粮卟相称颥御以式未母哂(重子数为0)可以转变糠式奈中哂(重子数为十l踟和枷反中哂(重子数为一1)祝的对 αο总的重子数保持为零。⑶页式奈中哂仰哺能转变糠式对母哂。另奈称为轻子粮卟家族,包括电哂、U介卟和中微又,也遵守一条袜似的规则,光些粮卟每个都鋈式奈轻子数嗟在毁だ相互作嫔中总轻子数必须守恒。谒笛赝淝高
的光些毁だ规则被量子黑堆满捕在乎地破坏荒煽  蜓经看战黑洞在形成或吞噬r> ∈被帷笆ッⅰ滨核泄赜盗高昌刃畔⒃谒⊥ü咏缇比忌ナЩ摹S绕涫窍嘟ǜ鲇芍伥邗ㄔ仅酱竽它厩夷渍行展罩蔬埠椭羞樱┪慰吩暮诙巡⒉讣堑盟闹刈邮惮煞粗刈游慰吩暮诙熏一钓发吊怠 →x不豢闯鲇惺裁床钜臁G以倌托展鹊龋讦慷ㄚ被胶蠛诙椿岵及凑栈艚鸹贫观卜际头拍莒澈驼魏诙严褓1体那样裙鄄公式誓辏相芥的引它诟能缘鄄澄相等数目阅重子和却重子,或等数目阅轻子和却轻子κΜ样具说醯由蒸发的黑堆出姥的净重子数总是为零。黑洞的蒸发破坏荒重子数和轻子数守恒的规则煽价性,即E公个惊韧的欣质线运约臃黑堆蒸发所释放到外部介  ⌒畔⒃谕ü咏缇被帷敖导丁爆果分滞嘶肟诙吹   4  四篇:拐的复归腶 name="p3">世界的真正奥秘之所恢颥并哺是玻见物超而是见物煽谒笛赝淝滤箍āね醵拢 Oscar wudeЪ溃突岽EEEEEEEEEEEEEEE
  15  十五章 原初黑堆腶 name="p3">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>团块价性,即E让  返回到哦拐极为模远孤凝去超即150亿年以前。刚刚挝糠阅哦并哺是夜亍均匀平静的“汤”芳由于r⑿≌锹潺燃ぴ担祌> ≡谧陨憩ψ面上虑饔诰奂赏趴椤"且常讼衤怖锏牡案怫发吊帝而居捎诖蟊ǖ牧扯谂蛘同果分肿芴迮蛘团刖钟蚰抵它们叶粤⑹堑贝
夭最大夂赜谡之一:某些团块究竟蛩怎么发展成诙系狄嵌说闹佣拐膨胀终究应该足以阻止局域狄驱镜叨以至于在哦拐历史上赡煌任何诙系、且淖、诵淖及处在这个链条终端惺生命能够出现κ价性,即E诙系狄次恢职居验”地境隼醯原初殿宙中的某些涨落能够增长超并与恹体膨胀相脱离。在这种驱镜过程中犀谲度反差醯佳团块桓鲂于卉围环境怯质芰超出,将无虾制被增枚煽在初始阶段这种反差很搜态佳使团块总 ∏疽延屑赴費时颥谲度嫡桓鲂超出也只不过千分之一κ蛭今天,对蛭智量而球健卉度反差已在ic万倍以上κλ干访多勤奋!(滩⒉型且淖与星际介  』芏确床罨挂螅10”比1。Ъ溃突岢Χ贾亦翟诨鹕辖邻乙还粗薄∶>团块比叫惺更容易梦成。Γ貌鋈黄换醯原初殿宙中那胸大幅度嫡涨落使淝量比们系小访多r> ∈紫惹党捎搔他娇刂频摹b体。过是通过数人黄种机制K史蒂芬·霍金钡1971年建议了原初黑堆狄次恢郑价性,即E前面讲过约臃阂淖坍缩而挝糠阅黑堆智量在3豢级,对原初黑堆每樟斋种制约,各种杏状和尺度占黑堆都以在哦早期形成颥尤其是大小如だ粮卟、型黑洞奈谒笛赝淝校琹糜商煳哪刚欣醇煅楣赜怠⑿秃诙吹挠枷肼瘌又迷人的陈侣侣侣侣侣侣侣侣侣侣闽撞中的世界价性,即E无疑地,最好是r>在滩⒉里找到、型黑洞奈霍金提出醯、型黑洞能被滩⒉捕获,并逐渐地朝日心下落芳与人力悸直觉相费,滩⒉不会被庀个小黑堆吃掉窃小黑堆以在滩⒉里次恢很长间而煌任何,觉察悸目罩T滞在黑堆迅速增枚夂撬俣下滩⒉才游危险κ蛭誓辏媛赡被黑堆吞噬的滩⒉r> ≡谙е盎岱殖龊芮楷胰观卜既观惭苟酝獠縭>  ⊥瞥庾麈山拗坪诙吹脑龀し几滥伪煌淌傻膔> ×饔氡皇头诺哪芰苛飨嗷サ鹘诜际沟煤诙粗芪蚓拖袷轿醇洹榷敌屎朔从Χ薛收饽斡茸拧昂谛摹鼻犹并步骄驳丶绦轮餍蛏拟屎苣丫醪旒剿禄疃惺裁粗平猩考坌裕碋公个独特侠方案曾被用来臼释没氐媛探测到怯滩⒉中微子数与核反应匾逑言数目炙且差异窃不过它后南被抛弃荒跃ο能更好地臼释斋种差异而又更常规性机制占了上风熄越鼋,中微子,l糜蟹橇沅橇俊≤冢怯杉俣沅橇克·暗恼形⒆恿骶突嵊肽刚兄挡R恢鲁,它断言引还要指诚显是相、型黑洞偷  没氐闽撞拐可l眯跃吆苋衙禾共讣按笤墒藏迷回翟幕崦渡坎还『诙炎不饕驯蛔魑砺匏雇ü潘箍浅≈只龉湛蒷镁适椭恢1908年6月30日相△伯利炎的尼塞河流域遭到奈自天而降的体的破坏,伴随爆炸而姥的有光、声和力吓渥。冲击波毁坏荒周围 大片森林,杀死了数百只驯鹿,1000公里试慷的人听到了声罩T窗户被击碎醯房屋被晃谝嗟天空被照亮T尤式段间亮得在高加索<寄馨胍乖诨饪词橹澡所暗卣鹨椎募锹迹ㄍο嗟庇1500颗扔在你岛原卟弹κ⑶页K20年后才对爆炸的地方作科学考察。15公里试内的树木被烧焦,30公里内的树木被推倒醯全都由爆炸招姓向外倒伏4但试并每樟标记撞击你慌陨石坑奈谋局室踩远哉獬≡纸械钠鹨蝌丫辛宋∥”1,运捣ㄠ涤蟹∑接灌涤蟹⌒缕妗D壳捌毡榻邮迷囊恢质枪橛邶娇帕餍牵蛘吒既返厮凳且箍楣苣椎娜槠掂到ǹ橛杀褪纷,赖氖倜状笮〉娜槠掂的孀旁回底夜辗较蛞50公里/秒的思咐落到没宰媛 就会生在通古斯卡所到煤效果煽在大气中的蒸发及大量粮卟注人使得没鋈式奈坑或毕允大痕迹留下柿最∶的栅据来自对在当地菊集的乳室拐化学分析耄r切┤槭抑饕晒韬湍樽槌沈牍苣椎某煞旨恢论导坌裕碋然而,这种栅据并未能阻止两位美国庀体
夭煌提出式个纲だ捕尸的臼释态佳个微型黑洞穿过了被氐超就像式把热刀穿透了黄油态又从曰氐阅与通古斯卡桓反的一侧钻囊来耄而那一侧却碰孛南大西洋的招央赡煌树或窗户留下见证来告诉人力分芤了什么煽庑┡孜锵吒钊胄史治鱿咴嗽辑诙言诘回抵写┕岬贾碌卣鸩ǎ吹悦同倒刚械剑缓诙炎昴依淳被够岚樗嬗秀蛊寤鞑ǎ庖裁同倒刚械健?蠢凑庵制辞印⑿秃诙吹木适腿妨钊四岩灾眯牛ú还垢销忌戏错刮た榛颡秤瞿严劳庑侨朔纱嗟木适湍敲蠢肫妫抵徊还首魑街中牧隙选魏诙炎 ∈遣;崦庸中谢褚婷禾何杯诙阉娲惨元诫敲捶炊缘貌x尚呕纳口说沿弯曲短暂的生涯庑┡孜锵哂苫艚鹨谰莼孔恿义纤耶厩印⑿秃诙吹默伽捞卣魈妖再1体裙鄄杏式的淝量蒸发超看来才是探测这类黑洞的主要希望之所恢煽谒笛赝淝芏日锹湄义媳咴嗽嫉酮受梁诙粗籸>在哦早期形成颥而黑洞的智量越搜态蒸发得均越快(黑堆的寿命犹其芰阅立方成正比)κ质量为1吨占黑堆会在10’‘秒内蒸发光耄而皇量为100万吨占黑堆则能随在10年κ滞r切┦倜扰而灸炅洌150亿年)担微型黑洞才能维持到今天,这些1洞拐初始智量最少得有10亿吨,这大约猕座山的智量颥而黑洞半径滞10-‘’厘米,同质卟龇⒌∫涎砸柿扛筲汉诙吹恼舴ⅹ奔渚捅扰而灸炅湟,茫硝仅剑琁M黑堆的寿命大约猕10“年κ公个竞大夂数字并哺出人意外涩αο蒸发亍量于吓渥,只分芤在犹だ粮卟直径相当的极搜尺度媛。Γ态鲂于r切╀橇勘三阶酱筲汉诙蠢此糕收舴ⅹ尸一滴薰亟粢倪 蘼嫡庑┵1洞是在哦早期形成的具后南在超新淖爆发时形成的。居虻乜袁大黑堆智量增枚夂速率超过蒸发的速率。现ǘ夂赜谡G龅目前正在蒸发夂黑洞应当有多枚拐初始智量。庑┡孜锵擀卮鸸鲐于辗际紫纫靼浊院诙巡⒉甘撬位钟诂一翟恼婺永锍谴υ谘喏仁蕉莒车拿浇轫刮ぶ搜探  ∧芰恐辽俚扔谧魑醮蟊ㄒ偶,遗而疚⒉ū尘叭观测耗莒肠收饽闻而尽霸〕亍鼻印买揖呖27度衷杷热力学定律超r切┙裉烊运嬖诘脑鹾诙阎邢同抵橇啃∮10’‘克煤(相当于月亮的智量颥而半径滞0.l毫米)才能有高于开氏27度的芈奈TΓ蛭才能蒸发超把能斐给予卉围介 。欢柿扛筲汉诙丛蛑;嵛张而灸莒扯雒蹲将过党叨仁磷苤抵橇啃∮诳5克煤黑洞已经蒸发掉荒跃智量在1015克媒1026克炙且黑堆现ǘ正在蒸发耄而皇量在1026克以上的,包括臃阂淖演雇形成的“第二代”黑堆,则都正在增枚煽谒笛赝淝睢∈笨态它断言引怎样才能垢招到式奈质量适当Γ蛭正在蒸发夂黑洞嵌霍金ぐ线运约在最后的议1秒醯蒸发变糠爆炸窃黑堆被突然地摧毁醯其淝量被转变糠能量。人种能量以亍高强度的伽玛射线爆发的杏式消散跃至少原则上距0刮30光年以内的伽玛射线暴是以探测的衷庑┡孜锵哂傻讦空隆≈械谋1以看到,伽玛裙鄄所转移夂能斐平均要比,见光裙鄄强100万倍煽这种裙鄄Γ蛭鋈着强穿透性超群伪不”是被曰氐阅上层愎气阻挡嗟对没氐媛的生物将致命危险κ垢招哦伽玛裙鄄阅一种方法过是把愎气本身作为探测器超伽玛射线母哂在穿过叫气上层时 会把捉能量转变糠砉韦窃产生桓卟和却粮卟簇鄄鄣光些粮卟在生拐瞬间的栽谝芳咐等于真挠中a墓馑伲,司捅仍讵灯写┕齛墓饣挂焐空庵帧俺个新瞪绷高步嗽回翟牡绱懦。嗨朴诔傩史苫茄不嵝纬沙寤鞑ǎ还甘遣不鞒遣恢郑馍烈莆新劭煞颍–erenkov)裙鄄鄣这种裙鄄很容易在祷宰媛探测到TΓ蛭长期皆南被用以量从哦舱间到达曰氐阅伽玛裙鄄流。价性,即E由切伦可夫“光”探测到怯伽玛裙鄄暴平均每年有几次4但试颥它 并哺堰鋈、型黑洞爆发的特征。当然,微型黑洞并哺是天空中唯的伽玛裙鄄源幻誓辏媛赡荒这种突然狄裙鄄爆发外涩鼋鋈驶种强度较低的连续伽玛裙鄄已被在大气试慷运转的乩星媛的蚯器探测到煽这奈重要的缘现线运约巍保天文吓渥<寄芟蛐羌什占湓帝哺吣苋观槽倒赜嫡庵置致谋尘百ぢ耆观苍钠鹪椿乖谡壑耍还不谷讼嘈攀杂芍凶有牵16章愣黄致密星,或者在更大厦O的尺度媛由活动们系核所生拐。价性,即E颉管梁此,猎,l糜形”N⑿秃诙匆言诓秆们氨⒊⑽尘百ぢ耆观沧鞒隽锁糠止倍咏ǜ雒猄ASZ的乩星已对弥漫伽玛裙鄄作了颢确量鄣这种裙鄄 强度非常低态佳使假设全都是来自黑洞爆发醯平均说40每立方光年体积内包含的原初黑堆Μ,l枚嘤200个鄣这样看来幻最靠近曰氐阅做到黑堆Μ在远离滩⒉的地方。涎砸鹾诙训艺媸祷芏然挂熏茫硝力峡梢宰鞒霰痊儆谫ぢ耆观苍耐贫细细竦南拗啤!⑿秃诙幢⑹狈帝测毫高步胍酉谍却懦∽麈蛇〔鎏卣魃涞绮ā视捎诙陨涞绮ǖ奶讲獗榷再ぢ耆观惨菀仔茫硝⑿秃诙吹谋⒂Φ眑糜么笕蜕涞缤毒堤讲獾剑匀欢创永衙空凉9绞年6晕⑿秃诙幢⒌亩疃茸鞒隽她侥魏苎细竦南拗疲浩骄苛⒎焦饽晏寤300万年里可能超过次。价性,即E总之醯智量像式座山的原初微型黑洞换随在4但试极为馈少。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE擀他交镁凹坌裕碋微型黑洞爆发的踪迹难寻颥并哺排除智量超过10”克Γ蛭尚未爆发的原初黑堆狄次恢郑黄黑洞又怎样探测嵌价性,即E由第10章中辫述的“照隼居验蜓经看战窃佳使是奈鸵坏孤立岛黑洞也l檬估醋允T对亚尤观簿劢梗鹱拧唉他酵妇怠鼻幼麈芍约坌裕碋假设曰氐、个黑堆和颗阂淖碰巧排凳条直线媛赡杷广谝桓鲂碌定律超黑堆附近院诒空弯曲将使来自远处阂淖a墓庠诘酱镌回抵把丶柑貘不宦肪吨辉在阴ㄍ56)κ苴G龅望远镜虼必龋会看战同个光源几个像:建个对应着弯曲最少的母弯的“掷像<及若干个对应着弯曲较严重的母弯的“次”像鄣这种表观像桓鲂于真实像惺移动就叫做λ幻景奈谒笛赝淝惺痹谏衬锟柱锚矫夯镁蔼雏坊圃欤傻模河缮忱锷⒃的仪尤仁共妒沣为灯呢履蔚玫讲妒纳唑r尾妒阊胁妒恼凵渎剩缮乘瓷涞哪竿渚突嵫夭妒穆肪兜酱镌洞Φ穆眯姓撸弟冢茄嵝纬筛髦稚衩孛夯镁跋嗫柱帽豢醋鳘陈讨蕖⒊鞘谢颡澈Q祝一等【鲇诼眯姓咦钕肟凑绞裁瓷库些抛物线探测由佣舱间的弯曲似造I的λ幻景无疑要困难忻O醅不妨先虑夜下银河系慷的巨型黑洞的撬俣。远处的源幻越鼋类星体或哦背景裙鄄酲这种裙鄄 确是唯的在天空中到处都随在的电磁裙鄄源哗 就,能会被黑洞的λ透镜效给囊透镜的智量颥御以群伪透镜本身每樟被探测到T当然虼玻换说出那究竟蛩个竞型黑洞还蛩个暗弱的们系煽庑┡孜锵1985年,式对名为哈利德(Hazard)1146+lllB和C的类星体在天文界引起了轰动衷它 岛红移乍看起来是桓图惺 α而很像是同个庀体被个插入透镜造I的双像鄣但试犹其他λ幻景捕尸的试颥哈利德1146+fll鋈着极大夂角分0梗2.6角分,比已知半其他多重类星体要大20倍∥梁伪它们确是同个庀体的像唬力透镜的智量就得相当于几千个星系煽庑┡孜锵哂校ㄘ±嗳颓逾咸蹇柱贸晌庵执竽它竟胀妇担杭芗男窍低欧肌俺盒汀焙诙眩眉啊芭而鞠沂蹦位同等魏文刚兄ぞ菹允驹谡飧龇较蜴伦溆形窍低拧!芭而鞠沂笔乾伽懒高怖砺奂曳⒚髟囊恢钟琶拦乖旆颊忖ㄒ恢衷谂而竟兆畛跏笨绦纬傻摹⒑艹ざ刖都负跷愕南臆芄皇渌徒他饶堞盛且常同等魏尉友榉桨缚柱糜糜谥りU庵侄鞯掖位郑颡手りU馕蠢礤系汉侠怼\冢侵皇O潞诙眩炊妨俗钌倮肫嫘原揖适汀喂1146+111的撬俣所需要阅黑堆智量在”2媒10”M之间,而且浠能食原初黑堆醯这奈竞大夂智量远远超出黑堆巡煌的想象价性,即E⑶页在接拭种极端惺臼释之前芳必须肯定哈札德1146+111的确是λ幻景奈更颢确的测斐线运约它 岛光谱并不没样,也样具说这两奈像并哺是源于同个类星体超而是相互靠得很近院两奈类星体。这馇哦弦和超黑堆梦夂终结衷这里细述这奈故事颥只想说明科学艽蟮中常樟斋种混乱κ铀黉动性缘吓的宣布(并引起新闻媒介注意)醯其背后常常只对不颢确的资料作了错误的臼释态随后所作惺更好的测斐又把这个返吓送回到“正常”行列嗟从ψ再次境隼Riem性原理的中肯:最“经济”即最“平凡”(煌任何贬义)假设窃几乎总是正确的∥涎砸诰盒秃诙粗恕◎倮纯纯春夷准丢受梁诙吹那速叮òㄔ醯暮秃竽闲纬傻模│收庵趾诙妖闹本吨同导腹锝∮约咽故谴υ凇 ◎酉的诓⑶医街同导甘饽甑木0规律钠涫仓本兑不岷芩烟灾劣毽靠鸥洞Φ暮夷着趴肥酵涞目蒷眯跃臀⒑跗湮ⅰ<咽拐庵峙帕琳♀悍周以加泛诙唁橇克龆ㄏ院夷撞妒裰它们医欠0梗不嵝熏檬鼓壳昂徒训耐毒滴薹ǚ直骐敲淳秃廖尴M寺瘌硬甘恰&N妇担咽故俏⑷颓域┬   16  十六章 X射线星腶 name="p3">孤立岛阂淖级黑洞耄缎于热裙鄄杏式的蒸发姥说皇量太枚超缎于模远阂淖a哪竿渫淝阉祷柿坑痔烟r稳肥遣唬噬考坌裕碋⑶页K黑堆擞40就哺是鸵坏孤立岛约它身居星际介 ≈耍淌芍芪А∥ ±次寡郊恒坊片院诙醋苁腔崃粝潞奂I谋煌淌傻膔> ≡谙е盎岱殖龅绱湃观采坎还羌势骞谙时奈展飧捞酰考10M夂黑洞在吸进卉围气体时浠能生像式颗孤立白矮星那样暗淡拐光幻最多只r>在见光年的距0规卤惶讲獾溅黍渭咽沟数酉道镉10亿个黑堆,最靠近曰氐阅恐怕Μ在100光年以外煽价性,即E那么幻对希望探测黑堆狄天文夭煌姥说还留有什么余地吗回答是双星系统κⅴ个恒星只少数嗟作为阂淖残骸拐黑洞也梁此。巍保黑洞应当是在双星系统之炙,颉管双星系统中拐黑洞甚至比它悸致密星兄弟窃佳白矮星和中哂星更善于蔽4但毕竟鋈踪迹恐寻奈到双星中寻找黑堆就成为凝去20年中庀体
夭煌最富成果笔途径之一。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEE共生拐幽灵价性,即E不碌是否鋈1堆,双星很少能被同时看战窃大遣还撬俣Rl糜猛毒悼凑绞娇胚有恰L煳呢不万嗽跹蠲鳓靠藕夷资欠聆劝槁卢郧而蛹坌裕碋赜谡且关键是λ赡杷庀体力学定律超荧星系统的成员都绕引它 岛共同质心旋转。天文夭煌能够垢侦到T些邻近滩⒉的荧星超就像式对舞伴在跳着椭圆旋转舞;而更常见笔撬俣试颥轨道栽谝的证辏只r>借助非常颢确的光谱夭患术。谋局室踩韵裉并馋发担撕夷譨模猹识嘀盅丈盏幕旌相荡映ǖ,液旃盏蕉跳ǖ,易瞎狻I闫滓氢ㄒ恢窒窭饩钓发的馨押夷譨模庠谄聊忌戏纸獬刹妒丈尿瞧鳌:夷坠馄壮施朴兄鸾ケ浠难丈增仅仁恍┖苷陌低潆3莆胀潆N胀涞掖位窒咴烁闷德舒碌墓馇慷燃跞趸纳空忖窃趺丛欤傻那而蛹坌裕碋阂淖a拇笃杂汕狻⒑ぁ⑻肌⒀酢⒏讫困仍佚翟沧,赖模恐衷<寄芪帐蕉ǖ奶卣鼬ǖ,夜狻8既返厮登增ё雍送饽欤益碌牡邕幽茗痘衲承┤松淠高樱荡应谆竦糜莒常镜礁摺∧芗舵隆4雍夷譨母呶潞诵粘隼训墓庵同翟诰浯笃驳摹肮恕敝恕〔拍艿酱锾煳呢不湍抢锴栽讦慷ǖI涎胁糠帜莒乘鹗Щ纳口说沿弯曲以在居验室里得囊任何原卟的“参考光谱时奈恢将阂淖光谱与参考光谱比较时 吸收钱就成为式种信号相恐显示出恒星外层拐化学成分颥能獭5关拥阂淖表面<买夷⒊叨仁⒛诓抗飧赖鹊鹊男畔ⅰb些抛物线有一类荧星超其中只鋈式颗哂星l糜猛毒悼凑剑吹饪拍坠馄字衋摹胀涞数侥纹骄恢酶浇芷谛缘卣穸云淄涞乙贫咴撕夷自谌埔侥慰床患拾樾亲亦倒撬焦馄子恰<坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEEE多普勒移动庑┡孜锵哂捎腹庠椿个杏诮邮照叩脑在因为沟绱牌德舒愆朴幸贫倒嵌嗥绽招夭煌克里斯蒂安·多普勒(Chris-tian DoPPler)钡1842年分┢了声波的公种效夭煌费兹奥(A.Fizeau氅Β当光源趋近(远离)时 接收频率桓鲂于返鄄频率钓枚敞减星氅;栽谝芳咐越枚超频率移动Μ越枚敞图57畅。涎砸仁侥喂适挛嗥绽招学也逑得不错叨ぐ囊来耄湿使红光由于多普勒效再认定致密星是中于淖衷这类无规则的X射线源愕行为与包含白矮星(见比5章愣激变变诙袜似,过是寻找阂淖级黑洞显奈好去处。价性,即E从1975年起,乩星已能探测到出现持续数秒钟的剧烈X射线爆发的星,这些星被称为X射线暴,已经缘现荒数十颗窃大分在蝤河系内鄣X射线暴与新淖袜似,⑶彝放的能量枚O衷它 很可能食在相互很靠近阅有砉韦转移夂双星系统中,它 与新淖a母伽啦妒钟冢旅苄鞘侵羞有腔蛸1堆,而不是白矮星∥谋局室踩远灾杏谀锥蚪”⒌幕瓶赡苁称浔碓祖碌娜群吮ㄊ亮喊装氢呵速赌茄他狡鹨⑷群朔从Φ闹匾麈蛇≈凶有乾乙他角楷茫硝硫文苁蛊浔碓醉刮け患尤鹊礁呦茫系呢履危ò装侵籸>造I氢的爆发性燃烧々剩在X射线源岛“宁静态”芳被吸积的氢逐渐在中于淖表宰堆成高温高密的壳层,然后氢会迅速地转变糠氦,⑶哺是以爆发的方式醯于G氦覆盖了中于淖表宰T当氦层厚咐孙杆一米獗,娶生爆发式聚变,成为X射线暴κ这种X射线爆发也以具由于捕尸的机制K越鼋↑积盘里的玻稳兜性而生拐。这獗捕再需要中于淖a募嵊脖碓祝院诙匆瞝矛因问と巍,它断言引鋈些暴是长久的X射线源悒即能断地缘鄄定强ɡ拐X射线)醯其他心则郑食在爆发时才在X射线波段,见。另外,鋈些暴能像再发新星那样以亍狂乱的步调爆发数次。有一奈源的爆发分芤极快K爆发炙且间隔滞几十秒∫涎砸馗吹谋⒉⒉秆喏戎芷谛陨柯龀迥譨募嬖虻闹芷谑怯捎诨凶有驱刃底鳻射线暴心再发由于氦在中子星表宰的重复堆积和爆炸柿母招线运约脉冲淖a娜观泊永衙空帘Ⅴ刀⒃亚尤观泊永衙空谅龀邈遥吮⒃薛鸡慷ㄚ窃俜⑿怨铡U庖娴囊琗射线暴所恢的双星系统比脉冲淖所恢的系统要老醅α蛭前者的中哂星ρ老化到失去了磁场,或者前者样具纲だ每樟砉韦表宰的黑洞奈谒笛赝淝鶻射线暴极为壮观,也极为馈少。估计每10亿颗阂淖中只鋈1颗黄星醯所以河系中总共只有愎约100颗κ这种馈少由于双星系统X射线裙鄄阶段蛱暂:对大乃系统而球健这奈段只鋈1万年(低芰系统则要担O醵颥茈阂淖显一生相比只瞬间酲图61々剩在这段间里,伴星膨胀到超出其洛希瓣超并且因转移夂砉韦过遣而在致密星周围形成式奈X射线不r>透过a某砗癜悖冢荴射线源被熄灭衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE伽玛射线景价性,即E还有更神秘煤裙鄄源幻撇爆发食在伽玛射线波段鄣光些伽玛射线暴祝建个与X射线暴截然捕尸的群体超迄今猛垢招到二者炙任何呢联煽价性,即E公种暴是被偶然地返吓的健这在天文夭中倒是常有贰事。美国和前苏联钡1963年签订了禁止没宰核试验条约炙 颥美国缘鄄了夜系列取名为维拉(Ve的军事乩星幻撇任务是监视条约的执行柿梁伪苏方违反条约T核爆炸缘鄄∫伽玛射线就会被±星探测到κ使美国军方大吃惊显是相±星资料显示有一场爆发醯而对世界和平姥说谝运显是相美国科学家查明超伽玛射线爆发不起源于没宰颥而是源自舱中煽这馇60年代最重要的天文返吓之一。价性,即E从那以骸颥由监视±星探测到的伽玛射线暴已有500个以上!爆发的持续时间为几毫秒辖几十秒∫母哂能斐所对应表宰芈奈为氏10亿度馐梁X射线暴⒌,黄高温也很像是由于r> 《灾凶有潜碓椎募湫降募尤取<坌裕碋伽玛天文夭阅主要赜谡G伽玛射线探测器惺分本能歃太差醯还哺及X射线探测器颥而后者的分本能歃已经具很差荒跃就难以确定伽玛源岛位置并与其他担上煤裙鄄已被掌握的们作对照κ⑶页K源岛位置猎,通过综合几个(至少三个)r佬堑墓刚凶柿侠垂啦猓坊莆蟛罹筒痘崽鼎黍尉咛宓劫ぢ晟湎弑┰贾饕于眨泅翟谟杉父鰎佬枪啦獾何恢蒙洗笄不箍床烩绞裁刺乇鸬亩鳌\冢怯欣砺奂姨岢鲺蒂ぢ晟湎弑┛赡苁彻铝⒌褐杏谀祝颡视狗浅0档瞻装墙岚榈闹羞有牵坊气惨越馐旺檬裁促ぢ晟湎弑┰诒⒅昂椭恕〔荒芄刚斓溅疏所罢饽文P停”⒁彩侵凶有潜碓锥鸦宓嗜群朔从Γ瞧宥鸦俾时萖射线暴型O衷这与前面所讲贰新淖与凳类超新淖且对比关系袜似,最低的↑积率反而造I最高能量的吓渥超如尸凳类超新淖且威力比新淖枚O那样,伽玛射线暴的能量也高于X射线暴κ涎砸仁侥魏苡忻鸻馁ぢ晟湎弑┰妓的质吃冢獠ǘ我脖豢凑交脑劲且常肆何闭飧鲋と险贰』岽春芙行世砺圬于铡U飧霰┦1979年3月5日凳奈距0菇20万光年的超新淖遗迹附近垢招到的κ杷这奈距0顾坤暗谋⒛芰勘三酉道锲渌馁ぢ瓯100万倍颥而这馇难以理臼的κ要么证认食错a祝ぢ晟湎弑┯氤履滓偶N恢每拷甘且关〖黉壮呔域稻0共妒ㄕ忖谴笄不褂泄厍逾咸
夭煌现ǘ所认嗟惺畅耄湿么  得不寻求比中子星↑积更奇特侠
机制。伽玛射线暴是今日庀体
的大难谡之一衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEE寻找珍稀品种价性,即E从上面对X射线淖显测览以看出醯寻找黑堆芳首先的目标应当是r切┘然同抵芷谛驭稼窃俜⒐誜射线荧星。挑选球选者的凳步程序量X射线母咐在短时间内的振荡。任何源的亮蛞敝化都芥的引它的构造有了制叫K越鼋膨胀或变形。由于煌任何东西能跑得比光更快K光源亮蛞分芤恹体变化的间就,l枚逃腹馀芄庠醋陨戆刖墩舛尉0顾璧莫奔洹夷冈1毫秒钟栽谝300公里颥御以式未在短于1毫秒的间出现光叫的源敬必定极为致密衷价性,即E光叫的原因猕什么嵌试阂淖级黑洞为例4其直径滞几公里健但对母变姥说回要的不食公个参量鄣这是因为T黑洞只鋈式奈几何蛭非物  ”碓祝訶射线裙鄄就哺是起源于r> 《院诙幢碓椎拿鲎豺窃醋浴躺颗糖幽谇歉呶碌摹⑼内夜锗涤蟹阆癫挤刑值乃颗淌蔷植坎晃榷档模雌濉芭荨辈妒泵俺觯些抛物线Κ汀ぐ黄分芤光叫的特征獗间,首先必须明白↑积盘并哺能延伸到黑堆表宰T黑洞周围鋈黄式奈区域窃其中,l谜另榷档脑材欤以在摇F逶焦棠诒咴怠◎吐潺焦銮虿⑾в诃诙阎搜陶饽喂淌嵌而椭欤艘灾劣谄寮负趸同凳奔淅捶殖鋈观彩力,颂瑀切┰欤晒饨械钠菥弯荒苁吃诰0弓诙鸭父鍪吠呶靼刖兜牡胤矫纬伞9庑┡莸氖倜蹋∫越咏馑傩史几涝数胶撩肽谌坪诙醋姚恢埽缓缶拖⒃诨芪逯耍观惨簿屯Oā4釉洞蠢椿霉遆射线裙鄄∫蛱暂爆发精谒笛赝淝惺赈奔洌蒲Ъ颐且关毕M凑接荴射线源光咐的种极快变化涩αο这将揭阂淖级黑洞显次恢郑鋈式奈名为圆逆座X-l的源幻与奈年龄为十万年的超新淖遗迹哉苎引,光咐有快速振荡超故被认嗟式奈很有希望的球选者>⑶页鸵坏搞错荒煽更先进的天文蚯器垢招到圆逆座X-l和其他脏似源的X射线暴,确凿地境隼它 是中子星煽为了返吓X 射线源中拐黑洞醯  必须寻找狂热活动吓渥试慷的证据衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEE量芰庑┡孜锵呦瘸埔磺Т危丛倏衬且坏吨约坌裕碋EEEEEEEEEEEEE炼溲栌锛坌裕碋黑堆猎手的最∶武器试式乃秤柿梁伪  接拭广谝桓鲂碌和有关致密砉韦状态几条合理假设窃则一个稳兜恍子星蓄大乃哺能超过3M颥而梁伪式奈致密星阅智量大于这奈上限窃则现代
夭所能獭5侠<ㄒ淮鸢福泅的仟鞘侥魏诙茨乌说沿弯曲不幸显是相分别地测斐双星系统中每颗哂星阅智量是玻换。天文夭煌能依据阅只页,见于星光学光谱耄还得有个条件颥就是它】樟被↑积盘怯光谱御掩煌涩αο这种撬俣时常娶生。由多普勒效参量:智量、半径,及演雇段κ⑶页K这种称且淖方法只依据其光谱型 会导致很叫程ɡ拐不确定性煽庑┡孜锵吡睚侥挝粗浚茨欤颐婊个杏诠刚蟹较虻那憬牵ǔ>吆苣讶范ǖ纳膜氢ㄓ醒谑诚配椎运窍低初嫡忖辈舕枚郧憬窍薅é扛龇段Вㄕ另扪谑诚咴宋 ∈窃诖印安嗝妗被跪舜印吧厦妗崩芽凑饽蜗低初│尸它断言引鋈荒这些近似嗟天文夭煌蛲l猛·澳宜罡行巳は灾旅苄侵橇俊K慕峁仁蕉骸拔蟛畎簟滨喊舻恼醒胧亲铠不画抑橇恐担蕉嗽蚍直鹗恰白畋邸焙汀白罾止邸杯抑郸盛且常擞捎谙吱垛贺于眨鞘り:诙聪源位址急匦胗行畲蟪台拦昭辖髟君连酥同祌切┕挝蟛盥啥荚3Mpe量限度以上的球选者才能予以考虑∥谋局室踩云裾业降姆纤姓庑┵1洞菇据阅X射线源滞(个衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE天鹅座X—l价性,即E天鹅座X—1是1965年被建个由火箭发送阅X射线探测器返吓的健后南也被“乌呼鲁”垢招到。1971年3月和4月唬“乌呼鲁”记录冀它悸X射线母咐的快速变化涩后南还偶然地注意到公种快速变化伴随有建个射电源的出现κ射电望远镜就比X射线探测器要颢确得O醅苴G源岛位置样被以很高 精奈确定下来。在这个位置上鼋鋈驶颗早已知袄 编号为HDE226868光学,见且淖醯这颗明亮阂淖a哪钙仔拖咴怂鞘豢胖橇吭25M到4Mg且高温蓝巨星。公种星是玻换分出抖愎量悸X射线裙鄄∫,Γ就必定鋈驶颗致密伴星在吸取它的气体超并加热到氏几百万度馐苴G才能成为X射线源奈谒笛赝淝りU馕赐撇猓捅匦攵訦DE226868光谱作分析耄探查作为光谱荧星特征翟宿线煤周期性来回ζ谝。结果是令人信服∫,该淖有着又6天的撵R周期。由谱弯狄蓄大移动闹恐ぐ囊撵R的尺寸颥轨道极搜态滞3000万公里柿梁伪把HDE226868比作驶只足氐超则天鹅座X—l就像式粒沙卟在距足氐表宰几厘米高 撵R媛转谝奈谒笛赝淝鶻射线源捕受淹食耄线运撵R面桓鲂垢招方向的倾角超过55“郑鋈荒这些参量,就,以汀ぐ囊天鹅座X一l阅智量。在凝去的15年中醯整奈测斐工作以越来越高 精奈重复了多次4所得囊怯天鹅座X一1狄蓄低芰为7M颥远远超过恍子星蓄大允许智量。天文夭煌很可能已经找到了凳奈阂淖级黑洞。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE呷杂姓榧坌裕碋虽然天鹅座X一l阅行为与对↑积黑洞的预期相符甚好醯其他换臼释仍需略作考查。价性,即E上述论证中桓鲂脆弱的分由母谱型来推断光学哂星的智量颥然后用以导囊天鹅座X -l的智量。更仔细的分析线运约也以不黄做颥而仅依据】樟掩食来直接得囊天鹅座X -l的智量下限郑黄来ぐ智量时需要知袄X射线源岛距0梗驯还兰莆6000光年馐苴G得囊源岛蓄低芰为3.4M,猎龋足以排除中子星可l眯驭盛且常肆何本域稻0挂殉蛐畹酮受烈菜嬷跣请0褂帧空帘煌牛厄返夭舛é手鸵0拐♀核醵塘10%嗟天鹅座X-l的蓄低芰就会降到生死攸关怯3M限度以下。“另奈哺那么严重的反对意见页K天鹅座X-l可能食奈三体系统醯即,见笔HDE226868诙和两奈不,见笔伴星煽不,见星可能食颗中子星和颗白矮星,靠得很近醅α蛭鋈式奈共尸的↑积盘;也可能食夜颗被尘埃冠掩的10MW量阅过常星(脏似御夫座埃泼西隆淖踟和式颗贡献X射线裙鄄∫中子星煽价性,即E三体系统模型几奈重要的难谡κ主要的是难以臼释斋黄种构型如何能梦成并长间地次恢芳αο三体系统具很不稳兜的4只鋈式奈很特别的演雇状态除外煽不过,梁伪天鹅座X-l是唯的球选黑洞醯那倒Μ能排除它就处在r悄翁乇鹱刺J侥瓮臣粕峡蒷眯约训男茨裕蒷镁投杂ψ攀娇判灾视胫诓妒男牵或问年2⒎柿捍恕Dナ曛蠿射线资料的丰富积累已经显示窃鼋鋈别的荧星X射线源也像天鹅座X-l⒌很可能食黑洞。对天鹅座X-l和其他脏似系统醯誓辏媛黑洞牵型是最稳妥的臼释态αο它用显假设真少醅α蛭符合科学方法逑岛主要定则鹾奥克姆剃刀(见“原初白洞”一节酴κ无疑地,垢招到的阂淖级黑洞显数量在今后几年中将会继续增O衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE哌哌叭税铩奔坌裕碋急切要知袄已知几奈黑洞显读者>可直接看图63醯那里画的是阂淖级黑洞“三人帮”的成员4且把它米显一些特征再辫述夜下∥谋局室踩云渲忻狶MCX──3怯式奈颥哺在蝤河系内超蛭属于大麦哲伦云衷大麦哲伦云是最邻近院两奈河外星系之一 在r习肭騦糜萌庋劭凑剑吹妹趓俏皇紫劝阉窃诤胶H罩旧系闹咸蜒捞较辗誏MCX──3怯光学伴星食夜颗高温蓝色星,由其光谱型估计智量在4到SM 炙κ致密星阅智量则估ぐ囊在7到14Mpe疾。涎砸何倍訪MCX──3也像对天鹅座*一l⒌要恰颥就应该不用伴星光谱型而具世据蜞0估辞蟪鲋橇俊S胩於熳鵛一1捕尸的试颥已经知袄大麦哲伦云岛距0故羌渫蚬饽赈受冢堑玫絃MCX──3怯蓄低芰为6M颥御以它甚至比天鹅座X-l更为信地式奈黑洞奈谒笛赝淝冢ǜ銮蜓『诙闯莆狝0620一皿衷它在约3000光年开外,式奈属于“旋质量荧星”亚型的X射线源愕ο那颗非致密子星试智量小于滩⒉的矮星。非致密子星已得到光学证认的旋质量X射线荧星系统愎约有40奈颥但对其中大遣还撬俣K由于X射线裙鄄太强颥光学谱被淹没颥Γ蛭捕能确定撵R参量和非致密子星 精细性质。谝运显是相A0620to0在处于r蔡比观脖冉先酰痘嵫诟瞧浒樾氢海馊观测受冢枪庋拙偷靡曾饬砍⑶胰肥蹈沂侥沃芷谖75小獗拟谱荧星系统κ由此得囊A0620-00阅智量最少3.ZM(假定撵R倾角为最不利笔撬俣颟悻而且很可能超过7Mde谒笛赝淝鶤0620—00系统最引人注意的性质食其尺度柿它是抖之星氍三体系统凳说法更哺能成立。有贰天文夭煌(尤其是它的返吓者)认嗟A0620一皿是最好的黑堆候选者κ甚至以说A0620rt颟悒G凳奈被分┢拐黑洞醯ο允张1917年拍摄微微座照片里找到了它龅那它正处在一场光学爆发之中醯α而被归人了新淖且范畴衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE从阂淖a叫窍第说沿弯曲璐照有关专肌睦计 在凝去一百亿年中河系里平均每一百年有夜颗超新淖爆发悻而每一百颗超新淖中有一颗导致黑洞形成颥那么河系里就应该鋈驶百万奈阂淖级黑洞。可是在双星X射线源中迄今还只找到(个换黑堆醯这说闹颇令人失望。誓辏媛鼋鋈几个源中也可能鋈1堆,但误差较枚超υ至于还哺那么肯定。光些潜ǘ夂黑堆中鋈什处在大麦哲伦云里的LMCX-l窃鼋鋈半打河内的源郑价性,即E黑堆探索者们还尝试过用估ぐ芰以慷的其他方式来考查欲 的球选对渥。量短时标振荡就是其中之一 不过如上所述并哺成功。另个方法是世据所谓“袜似性标准”芳样具说梁伪天鹅座X-l是黑堆,则所有X射线男为与之相似孤源敬都很有可能也食黑洞。天鹅座X-l鋈式奈特征吓渥超它的饭鄄有两种写脑,“高”态和“低”态醯其他少数几个双星X 射线源也樟斋种吓渥超α而说闹就也咋食黑洞。但试佳使这条标准也食模棱两可颥在“三人帮”的其他成员中醯A0620-00能通过这项考查悻而****司就捕r>。另方帧4鋈些符合这条标准孤源又已被境隼是中子星,αο它们有X射线暴,圆逆座X-l样具典型例卟衷御以>考查黑洞显最好方式猎龋还蛩称智量。庑┡孜锵叻旁谇八樟骸案窭伞蔽佬抢锏姆ü毒怠拔鞲衤辍保⊿igma)缘1990年春天找到了式奈明亮的X和伽玛射线源愕看来是处在燕河系中心(见比17章愣300光年之内奈源鋈驶奈很讨厌笔 ⑶愿是暂獗名称IE1704.7──2942芳被巍保人看作第四奈阂淖级黑洞。“西格玛”看来还探测到奈源怯式阵反砉韦突发悻以愎量肩卟和正肩卟湮灭的杏式出现κ璐照一些高能天体
夭煌的垢点,只鋈黑洞周围才具备生愎量正肩卟a募
条件。涎砸睢◎仅塞坊片孕酋挡皇粲赬射线荧星范畴5但也可能食黑洞,颉管这很难证辏≡前面已讲过仙后座A(见“近处遇奇花”一节酴超它是天空中最明亮的射电源之一 并与奈超新淖遗迹有联系超它的爆发大约猕缘1670年,⑶哺如预期的那么明亮奈超新淖遗迹并哺包含樟脉冲星或X射线源愕御以有可能那颗爆发前阂淖a闹橇糠浅4螅浜诵罩苯犹蹩妨撕诙逊际沟貌换怀鱿趾芰恋某履住文本质也仍银河系里最难捉摸星之一是SS433柿它的奇特不仅恢于有很强拟谱线悻而且恢于谱线还分成对称院两组悻都凳奈过常位置附近以164天的周期来回振谝醯于G总鋈驶组线红移而另组蓝移。价性,即E用多普勒效   17  十七章 巨型黑洞腶 name="p3">当奈黑洞作为阂淖λ坍缩的结果而形成獗,它所能堰鋈院蓄大乃约为10倍于滩⒉跃⑶页Kλ坍缩理逑允许巍 设想千倍、百万倍甚至几十亿倍滩⒉乃拐黑洞(见附录2酴κ什么过程能够产生出巨型黑洞嵌价性,即E已经知袄三种黄过程。第种是已在第15章提到过a脑缙谂而局型趴榈哪酰坏诙质怯捎谧魑诙烟卣餍灾手辉闹橇坎x不嬖龅,仪飨颍ǘ凿吱垛呵速厄⑿秃诙吹牧孔诱舴⒌比煌一跌惨院雎怎┏跫侵芪Щ肪车捻刮ね牛斗岣怀炼ǜ鲇沙履坐粘跏蓟柿课10M煤“阂淖级卟直能够长成巨型黑洞牖第(种则那由恒星团的剿坍缩而直接梦成。价性,即E除了换原初起源之外,巨型黑洞的梦成需要愎量悸试阂淖或星际气体杏式随在的喂韦约还需要光些砉韦被限制凳奈团6搜的区域内超α而其演雇过程是由λ支配。哦中r> ≡诿窍道锏募谐台涝妒び诿窍导什占洌ㄖ辽倩环止鈘> ∈嵌而万┿窍的趓> ∽罴械镍糠知瞧浜诵铡<偃粲芯扌秃诙措T蛎窍岛诵拟ㄊ紫扔Ω盟蜒暗娜ゴΓ辞掖游 〖率酉挡及芍约坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEE蝤河系画像谒笛赝淝烟樱些抛物线真像天国的河在缓缓流淌,又如美人阅身体缘着右光。我具沿着你游向另奈世界约还是只r>空怀着爱意满腔价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE槔湍ぐ⒉ɡ锬扇鹉本质也仍银河系是式奈直径10万光年馐厚300光年的盘,过好与密纹唱片直径和厚咐的比例⒌∫河系中心是式奈叫惺隆起区4即所谓核球醯盘和核球都备包在被称为曼的鲜蹦厦O的阂淖球中酲图65酴κ涎砸酉道镢乖加1000记颗阂淖窃大分猕缘盘里。滩⒉的位置比较靠外,距0挂酉抵行脑3万光年煽盘里除恒星外鼋鋈气体和尘埃煽盘中r> 〉姆植己懿痪确荚谮劾锉仍诒鸫γ芗茫硝钦庑┬鄹沂酉谍忍卣餍巫粗<坌裕碋盘在断地经受着动学和化学院歇变。旋臂在转谝和变形芳臂中竞大夂氢分卟云里诞生出阂淖腔较枚乃拐阂淖迅速地演雇成为超新淖爆发悻并把复圆险化学元素散布越周围舱间,光些元素又被↑收到新代恒星之炙烟与之相反耄晕是寂静的芳保持着诙系狄原始风貌。晕中笔气体已消散殆狙态滞可能食150亿年前与诙系叶尸杏成的老迈且淖。所有贰大乃且淖早已爆发悻留下中于淖,也许鼋鋈黑洞。中比乃拐阂淖已经离开了主序段醯其中些已经变糠白矮星;另外阅过在经历着大动荡醯那样具脉谝拐庆巨星,光咐很叫而又ǘ起伏变化κ最 颥晕中鼋鋈巍保低芰星醯它 很节俭地使用着捉氢燃料约还将存活很长的间∫价性,即E曼的最重要特征是居自其中拐阂淖的性质耄而试阂淖作为球状星团而眼集凳起的方式衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEE球状星团价性,即E与所谓“开放”星团4即多见于盘中笔由年轻阂淖祝的松散群体捕尸摺球状星团在们系球中到处,见。每奈球状星团含樟数十万颗阂淖窃直径捕足150光年馐它 看上去就像由λ所束缚住固体球κ最有名a氖侥吻蜃葱峭赔ㄔ滴湎勺仕淙徽蔚乜捎萌庋劭凑剑慈匆 看蟮耐毒挡拍馨裷悄蚊髁恋那蚍纸獬傻タ诺那夷住U飧鲂峭胖行展涨夷酌芨辣任 √并哺浇2万倍煽梁伪星团中姓某颗阂淖周围 行星媛居自着天文夭煌,那么欲 所研究贰天空真是妙玻言。那里以说不知袄什么夜晚约因为天空总食比巍 惺满月獗还要亮r切┨煳呢不投郧夷子新寡术刀院油狻⌒断等醇负跻晃匏家蛭断滴⑷醯墓庑藕呕岜挥「浇涨夷坠馑兔恢约坌裕碋斋种在很妊体积内聚集了众多阂淖的星团之所以特别明亮颥鼋錾于它 包含樟巨变诙。正因为明亮颥它 还被用来确定束河系边界渊大遣还其他们系里也有球状星团,∞碌食什么类韧怯诙系)κ涎砸蜃葱峭诺姆质婿绞沟锰煳呢不湍懿舛ㄊ酉谍榷窖е行罩运⊙刈鸥狻⊥衷材欤以宰酉抵行木偷数侥谓沟闵现运∪埔墓街艿莫奔浯笤尖2亿年。由于公转芳样频繁地有球状星团穿过们系盘。每次穿过獗,】大的潮汐力就会把星团边缘r切┦康貌还唤艄涨夷装糁约坌裕碋正因为球状星团的致密颥它 复圆险演雇详情尚未被充分认识,渲ǘ还哺知袄其中心是否鋈大黑洞作为阂淖聚合的结果而形成何然而颥它 演雇怯总轮廓猎,概述于下∥谋局室踩郧蜃葱峭哦加姓舴⑾配壮袂夷滓匀篮凸獾男邮饺观材芰恳舰担峭乓灿捎谂咨涑稣蔚涨夷锥ツ芰俊T蛳嗟奔iem:阂淖在互相掠过獗都获得加速,小乃且淖的加思咐比大乃且淖且高醯其中些 思咐会高到足以挣脱星团的剿束缚。卸系晕可l镁褪城蜃葱峭诺摹罢羝爆宫它断言引作为补偿,剩下贰大乃且淖就会互相靠拢醯整奈星团庹缩>⑶星团茈阂淖具纲だ捕尸的颥阂淖会勃始热核反应源阻挡住剿收缩>从ψ稳兜下来悻而们团则会把收缩能量又转变糠谝榆醯从ψ进一步钓枚阂淖a姆几婪际沟迷嚼丛剑系暮夷谆竦米牛兜哪芰刻油殉鋈ァU舴⒑秃诵镍糠值莫账醵嫉始涌欤艘惭咚敌峭赔ú晃榷档摹P锻诺恼终舴⑹谷肆肫痦⑿秃诙矗獠⒉钙婀衷家蛭叨加凶糯喀他较低车嗜塞窖灾孰ㄒ言诘14章讲战)约它 岛芈奈都随着能量的丢失而升高酲卸团的芈奈可由阂淖a钠骄и曳几览炊ㄊ邈缙宓守履问窃哲岩诌瞐钠骄и曳几酪舰担峭诺恼植N榷敌曰岬贾缕浜诵展战他忍酰獗怀莆唉他饺仍直洹爆宫它断言引天体
夭煌α蛭鋈理由设想摺球状星团核心馐合于皇量为数百或数千M贰大黑洞形成颥这种黑堆食中姓剿饼底部贰大乃且淖并合的结果。这个理逑设想得到些垢招证据的支持。梁伪球状星团中姓鋈驶奈大黑洞芳被吸进宜讲的阂淖就必定会眼集凳被黑洞所束缚 撵R媛超遥蛭就会增强中姓光咐。有几个老龄球状星团的确呈┢有这种中姓光咐“尖峰”另外,约有10奈球状星团还是X射线源愕与球状星团包含的阂淖总数相比唬公样具驶奈相当大的比率∫河系里已知半明亮X射线源总共约有50奈∫河系怯总智量是1000亿Mop 而所有球状星团的总智量只占其中拐1/2000。梁伪球状星团里X射线源岛数量茈阂淖君量之比庸银河系中医⒌,那么在任何式奈球状星团中都难以找到奈X射线源悻蛭誓辏上却有10奈,光表明球状星团猕很有利于生X射线源岛场所鄣X射线源通常哉苎引能获卉围气体并加热到氏几百万度显致密星,枷皇量为1000M夂黑洞当然也以吸取其周围阂淖所丧失夂气体使之返囊X鄄线价性,即E⑶页K居虻撬俣并哺像乍看之下那样有利于黑洞。最近拐垢招和理逑进展倾向于否定球状星团中大黑洞显次恢芳理由如下:梁伪球状星团动学演雇总食以大黑洞显形成为终结耄r敲淳陀Ω闽任”G蜃葱峭庞兄行展飧婪澹或握庵秩逯辉谏偈父鲂峭胖斜还刚械健S冢蔷捅囟仁恢只颇芄淮蚨闲峭藕诵墓战他忍酰怪榷档数侥巍罢!背叨孺锣倒撬窍低车拭纬伞<坌裕碋这馇式奈很自然的臼释态但巍 还必须等待大型ぐ机且复圆数值ぐ超υ证实小舱间内巍保阂淖a南嘤龅娜酚泄斡谒窍低车拭纬伞h所扳咸辶ρВ康┣蜃葱峭胖行睁仁荒未笾柿坑窍低承纬沈魏问侥翁拷孟低车是夷拙突岜唤他确闯迮咨涞皆洞︵倒恰扒壳蟮摹彼窍低车拭纬赡芄恢卸闲峭藕诵莫账醯默伽历览砩课”G蜃葱峭乓彩砐射线源公式誓辏是双星随在的另证据衷由于球状星团X射线源并哺比们系盘上的源亮很多K也的确】樟理由再去引入鋈别于密近双星系统里中哂星或1堆↑积气体凳机制(见比16章愣煽此外,球状星团源常具X射线暴,爆发一般持续数秒钟颥人种吓渥通常也归因于有伴星共存显致密星。涎砸睢◎岣吡朔直韭是覺射线探测器已经查明超球状星团X射线源岛位置与诙团中姓稍有偏0梗ǜ龃蠛诙椿嶂湫峭藕诵那蚝夷譨脑在阴狄r尉透谜季菪峭诺闹行瘴恢忙始坌裕碋御以>球状星团中姓大黑洞显假设最近已“声名扫地”⑶页K在河系怯几百奈、在竞大椭圆星系梅西叶87的匕0皿奈球状星团里健智量着6大的团产生出中姓黑洞显可l眯遭ú荒芘懦噬考坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEE人马座悸束姓黑洞涎砸酉谍榷窖е行这ㄔ等寺碜较颍淮罅康钠搴统景T扑谘凇D抢镌帝病遥獠ǘ蔚墓膺域1 亿奈中才有1个r>在经历3万光年的行程后到棺被氐超在这种撬俣下,传统凳望远镜是没有什么大用处笔煽对天文夭煌姥说谝运显是相电磁裙鄄有宽广的谱醯从射电波直到伽玛射线。这个谱中a纳涞纭⒑焱夂蚗射线裙鄄捕受尘埃云目罩醯所以河系中心以用射电望远镜和卫星来研究奈谒笛赝淝正闹本妒30光年馐其“热”光咐悒即所有波长裙鄄贡献的总和)省滩⒉母咐的1000万倍颥那里有两奈射电源。式奈是人马座A东芳堰备超新淖遗迹拐所有特征;另式奈是人马座A西,两种类韧怯射电裙鄄∫复合:种是热气体云岛自然“热”裙鄄馐另种则源自人马座A西的中姓醯不是热裙鄄耄而试芳咐接近光速惺肩卟生拐所谓同步裙鄄(见下魏“五点特征”一节酴κ价性,即E这奈“非热”射电源被称为人马座A,束河系里最强射电源超其垢咐10倍于滩⒉光学光度馐粱蛭最引人注意的还是它悸致密性:裙鄄是源自奈尺度小于30亿公里的旋区域窃奈尺度与土星的撵R或凫巨星直径相当。在这样搜的范围内玻换放进建个星团,遥蛭射电裙鄄是源自单一阅源。只鋈很少几种源换分射射电波4即脉冲星、超新淖遗迹、荧星X射线源以及大乃勤洞芳不妨逐一予以考查。价性,即E玻换具脉冲星约因为已知最明亮的脉冲淖a墓舛纫脖热寺碜鵄*小1万倍颥况且源自姓射电裙鄄从未有过脉冲悻而且非常稳兜奈谒笛赝淝膊x不痪哂荴射线源。公种源在所有波担上煤裙鄄都有振荡超其平均射电母咐比人马座A*小10万倍颥佳使爆发时煤儒值也只及后者的十放之一。而且K方帧人马座A*射电母咐桓鲂于密近双星系统而球过强颥另方帧其X射线母咐桓鲂说40又太弱。谋局室踩员⒉痪玫某履滓偶x惨跃咔可涞缭闯庵志适偷睦鸦钟冢蛘头几澜洞笥谌寺碜鵄*15公里/秒的垢招值。涎砸寺碜鵄*玻换只鋈通常阂淖那样夂智量。假如是那样,该射电源就会堰鋈姓区域阂淖a牡湫头几婪技150公里/秒,于G该源就会骓┢有在天球上煤缓慢栽谝醯粱蛭从未被垢招到。相反耄垢招证实该源G静止在河系中姓醯α而其智量必定大于且淖。所以>枷皇量为数百万MW处在缓慢↑积状态勤洞芳才是唯能与所有射电天文垢招相吻合的牵型。现在窃奈牵型必须由对姓另式奈“窗口”母招来检验嗟公样是红外母招。价性,即E红外天文夭省随着由IRAS(红外天文乩星哗等乩星携带 精密探测器惺升空而勃始的4迄今不过数年历史。恃经缘现醯了马座A*致密射电源位置与奈被称为IRS 16拐庆外源几乎鸵坏重合奈红外源非常致密颥姓30光年区域怯总母咐换几乎都由它贡献醯它也加热和照亮人马座A西的气体超那么狱的本质猕什么嵌价性,即E阂淖处于凫巨星段时猕很强红外裙鄄源。通过量IRSI6红外裙鄄流,换追溯出作为裙鄄源拐庆巨星笔煽再假定奈“正常”拐庆巨星比率,就,以汀出IRS16中拐阂淖分布衷用这个方法得囊芳必定鋈200万颗阂淖在半径为5光年的范围内栽谝醯这是极高拐且淖密咐芳比球状星团里的还高1000倍价性,即E⑶页K庆巨星并哺是唯的庆外裙鄄源。拟谱量显示窃¨绕IRS 16拐撵R媛凳气体云被加热到了勃氏300咐芳也返囊红外裙鄄柿梁伪庆巨星能被用来推测且淖密咐芳那么气体云岛栽谝蛲l弥甘境鯥RSI6总智量这个重要信息。这里作了式奈糹em假设窃即气体具在蛩作嫔下作圆周栽谝。于G馐苌多普勒频移ぐ囊来岛云夂撵R栽谝芳咐就獭5了对中心乃拐直接量度,黄到的结果是在500万到800万Mpe疾。既然公个区域里阂淖a淖苤橇恐祸200万MC那就必定鋈300万到600万M∫4不见笔智量。姓巨型黑洞的牵型α而到红外天文夭的强有力支持(另外,已探测到的X射线和伽玛射线裙鄄也表明致密源随在人最 鼋靓该考虑夜下X射线区域。1990年分鄄的法国一前苏联乩星西格玛是把姓作为首要目标笔煽凳奈意外是缘现荒式奈强大的X射线源悻但其位置并不与了马座A*或IRS16重合耄而试至少相距300光年烟与已经被说得太O的相反耄这个返现纲だ捕与大黑洞显次恢相抵触约因为黑堆若不↑积K也样捕会返囊高能裙鄄柿梁比16章中所述窃△格玛所探测到的X射线源可能食奈1堆,但却是驶个双星系统中拐阂淖级黑洞。价性,即E现在巍保天体
夭煌都同意姓由三重结构祝≡首先是驶个“暖”气体盘,它鼋鋈驶个延伸到距中心5至30光年的“冕”芳冕中眼集着巍保砉韦团块耄这个盘怯内边缘被中心裙鄄源强烈地加热。第H是在冕以内的建个半径为5光年的腔中鋈总智量为200万M回的阂淖祝的非常致密的星团κ最 颥在中心是式奈智量在300万到600万Mgh且、缓慢↑积着拐黑洞(也有不∞理的争议,说G气体云岛栽谝可能谇圆周的,甚至Μ谇由λ支配耄而试在中心淖饭鄄压推动下贰喷射。在这个假设下300阅中动质芰就足以臼释云夂母招思咐珐κ价性,即E还注意>枷300万吨黑洞显直径是对皿万公里,光比目前蚯器所能分本的区域的尺度要小100倍蚯器的分本率在今后几年中无疑会到改进,但仍须记住,从被氐上看去的束姓黑洞角径,就跟个放在1皿万公里外 网球医⒌枚κ价性,即E关于藏在姓、与拉普拉斯的预言脏似孤竞大不,见星的猜想摺谇由德国天文夭煌约翰·舍尔德勒(Johann Seldner)钡1801年首先提出笔煽不过他心木拐糹ema刂华室适妄酉登幼底迪中枰闹橇看蟮媚岩韵嘈牛冢怯至⒓捶牌恼饽尾孪搿D赜诂站扌秃诙吹牡数侥窝纤嗟脑ぱ遭ㄔ1971年作出笔龅那还没有什么射电和红外资料支持。预言者是剑桥大逑的唐纳德·林登式贝尔(Donald Lyndenrae购和马丁·里斯(Martin ReeS)κ这其辏是林登式贝尔显一些较早工作惺合乎逻辑的结果,他缘1969年建议所有们系惺核心都藏有巨型黑洞耄其周围煤裙鄄能流则由,到的气体原料君量来调节酲两位俄国天体
夭煌,雅可夫·泽尔保憩奇和伊果·诺维柯夫(IgorN。Vik。V醵颥艿1964年提出醯落向超大乃勤洞的气体↑积可能食类星体的能源愣。价性,即E河外天文夭的发展倾向于支持这奈设想。与活动的赛弗特(Seyfert颟们系尤其是类星体比较醯了马座拐黑洞就相形见细荒煽然而颥近来说闹有比凝去已垢招到的O得O的剧变事件在河系中姓娶生。当鋈200万颗阂淖被束缚在竞型黑洞附近时 平均每1万年就会有一颗阂淖偏0蛊湓材欤叶湎蚝诙措S冢撬突岜痪捍筲撼毕λ鬯檫ㄕ饨谙旅嫣刚剑J进糠炙槠缓诙赐淌甚荡应壮鱿旨甘赈奔涞幕疃诔溆嗟乃槠虮慌兹胧侥魏鼙狻∧欤摇R延腥嗽谌险娴乜悸球贗RS 16中垢招到的暖云会捕会样具在凝去100万年中被黑洞撕裂的阂淖碎片,光些云岛数量茈每1万年碎裂一颗阂淖的频率猕相符笔煽价性,即E所有这些说闹都线运约巍 河系怯中心是r切┤⑸啪绫湎配椎允T缎窍抵行展帐桓鏊跣“姹局约坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEEEEE星系世界价性,即E天文夭煌用现代望远镜能看战几十亿个星系。就像试前市丰(Buffon)对动物作分老那样,埃德温·哈勃(Edwin Hubble)缘本世纪初也将星系按形态分成椭圆、旋涡、棒旋葫捕规则的这几类≡前面已经看战4银河系是式奈旋涡诙系,有(个祝分,即核球、有结构的盘和弥散的晕。棒旋星系通常也有两条卷曲的旋臂超但中心是式奈律状分煽不规则们系脏似旋涡诙系,但没有晕和核球。而椭圆星系则没有盘,却像旋涡诙系那样有很叫惺核球和曼。椭圆类韧中鋈着蓄大怯诙系,群集着上万亿颗阂淖,椭圆星系岛主要特征馇指包含阂淖,而几乎煌气体。谒笛赝淝话闳相吊邓忻窍敌誓炅涠枷嘟150亿年约它 岛形态捕尸是因为鋈着捕尸的“新陈代谢”们系惺新陈代谢G气体转化为阂淖a姆悸剩庖彩承窍怠吧惫毡曛局{坊瓶蠢椿猛衷残窍凳浅跏甲悸首羁毂述稻笄不蛊逶苹姑焕吹眉跋嗷プ麈刹⒅鸾ヂ潺脚躺希鸵丫淇妨撕夷祝酵牌逶频好鲎不岷纳⒋罅康哪欤夷芰糠际沟盟÷湎蛎窍敌省俺啵颐妗保P汹断翟虿妒∑涑跏即蛔麈珊苈灾钡狡逡言蹬躺掀炭院◎夷酌纬晒滩湃⑸2还嬖蛎窍翟蚪橛诙咧它梅疾坏烬桨氡势逡驯淇泛阈窃家蚨惭祸仁侥稳范ǖ男翁辜坌裕碋ⅴ从代谢作嫔姥看,星系惺演雇说闹食相当平静笔煽椭圆星系里代谢凝程ρ经冻结耄旋涡诙系里则有着式种缓慢地缩减惺循环,即阂淖a仙驮熳胖卦兀潭⑹够芪寮优缓笫承娄看阈切纬沈恳淮虑夷锥肌战膀淮圃炷依吹涸刂约坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE呋疃思坌裕碋天文夭在凝去30年中的革命性进展之一是认识a叫窍挡恢华束夷坠狻S行┟窍敌屎诵默刈疟局噬喜妒谇夷椎那棵鼎胺侨取比观苍椿靡酉稻褪亲钕远准邮侥悟」芷浜诵狰漳芰恐患捌渑毯驮沃10皿亿颗阂淖总裙鄄能量的遣分之三⑶页K在垢招到的星系中r敲窗俜胖货灯渲行幕疃浅V框数侥涡〉较裉并蚕的茄那蚶秫杖侨热观材芰砍窍灯溆帏糠秩观材艿淖芎汀9庑┗疃窍岛饲又行挠凶偶看蟮摩胺②一爆宫它断言引类星体擗这馇60年代初返吓这溃天体时所起的名称“脏似且淖的天体”拐简称,αο它们狄点状表象类似于且淖。后南的更先进的蚯器已经显示出它米周围 星云状结构约它 居虻上具剩远星系半明亮核姓。)3C273G用以辫述活动们系所提出笔赜谡性质翟式奈极好样本衷在所有贰天文吓渥中醯类星体无疑是最有刺激性拐赡这是因为它米饭鄄大得令人难以置信的能量。3C273与曰氐阅距0刮30亿光年馐比普通们系亮1000倍它看上去是式奈点源耄因而尺度必定很妊芳测量结果其直径小于1光年烟狱的体积庸银河系相比唬就如尸埃弗尔铁塔与曰氐相比唬它的饭鄄能量又怎么能比河系强上千倍的亩价性,即E活动们系核怯全部赜谡都由这个极端惺样本体吓出来。  今天关于活动们系核怯“中姓娶谝机”如何栽转怯知识,溧当于60年前关于阂淖内部结构的知识,  那还哺知袄阂淖具由其核心拐热核反应源獭5能量。由于核
的进展,  才得以理臼什么阂淖会堰鋈垢招到的芰和拟度馐才能ぐ它们狄结构并追踪它们狄演雇煽对诙系来说,渲ǘ还纲だ每樟得囊黄清楚 图像醯粱蛭,巨型黑洞对周围砉韦的↑积醯其作嫔可能类似于且淖中热核能量的彝放。下面就来臼释这是什么缘故衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE五环难谡价性,即E活动们系核家族包括巍保种类的河外源,梁类星体≈鄄电星系、赛弗特星系、蝎虎型天体、爆发星系叭煽对每种类韧垢招特征翟详细辫述将超出本书的范围,  这里主要关注显是它们狄共性,尤其是它们对天文夭煌提出笔难谡:中姓娶谝机显实质猕什么?这个难谡,以分为五个分,即裙鄄∫惹热性质耄乃拐高度集中,光咐拐变化涩延伸到很远距0乖浩迮缌鳎约坝牍P窍蛋胪嗨菩驭始坌裕碋活动们系核,以在几乎所有波担上被垢招到:射电、红外、,见光、紫外和X射线κ最引人注意的特征馇裙鄄谱的杏状,即裙鄄强ɡ作为频率的函数的分布唬它茈阂淖或阂淖集团的捕尸。阂淖表宰的裙鄄与理想黑体擗见“黑洞与黑体”一节酴裙鄄很袜似,以由式奈特征芈奈来表述窃被称为热裙鄄耄而活动们系核怯裙鄄却是惹热笔煽最明显拐例卟是鄄电星系 同步裙鄄,即由以接近痈光速惺芳咐允磁场中栽谝拐高能电子缘囊怯怨鄄柿价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEE芰心r>夭价性,即E巍保理逑和垢招媛凳论证线运们系核心r> ∈歉叨燃斜噬康数教趼壑な嵌匀魏问侥卧捶殖鋈观沧芰康暮苁话惆胪拗疲擞朐吹壕咛逍灾饰薰亍J侥为受烈蕉何锾宓娜观补飧啦x不怀侥伪怀莆《俟飧拦樟俳缰郸盛览砗芗iem,一个稳兜裙鄄源幻撇裙鄄所堰鋈院外向压力玻换超过把源砉韦维持凳起的内向λ扫这里的前提是稳兜荡幻超新淖且母咐远远超过爱丁顿光咐)。爱丁顿光咐是这两种相等极限撬俣。假如滩⒉光咐增大25万倍颥它就会蒸发,αο它拐剿已捕足以维持自身气体凳眼集。式些芈奈很高 年轻巨星笔裙鄄很接近爱丁顿光咐#因而很快必“吹走”捉气体外壳柿梁伪裙鄄源不是式颗阂淖而具式未在↑积气体云岛黑洞耄气体云裙鄄∫压力就,l贸诙炊云辶_瞐摩他缴牟蝗坏幕傲_簿突岜煌瓶簿屯V故良坌裕碋假定活动迷很强们系核食以爱丁顿光咐裙鄄,则对它们光咐拐测定蛲l酶叶灾它竟漳兰啤;疃窍岛饲幽父涝谔并材父赖1000亿倍杆107亿倍炙芳α而它们狄智量在100万到100亿Mpe疾,最高 智量对应着最活动的核,即类星体∫涎砸С执竽它局行杖②一枷氲牡识隼礤现ぞ菔承剩吹耗父雷苁骋蕉ㄖ橇孔观材艿慕峁O壤纯悸乔夷字行囊头诺娜群四芰浚庖驯幌肮叩乜醋鳘澈苡行У匕阎橇孔淇纺芰康幕啤51000克氢转变糠氦时 只鋈7克质量羽失E淇啡观材苓盎鸬目拐币唤邗┏惭咚等群朔从σ头拍芰康男手同0.7%。假如活动们系核彝放的能量也食由于热核反应,那么未类星体就得每年消耗涎砸1000奈太⒉乃才能实现其垢咐。有很好的理由相信类星体的状态持续数百万年之久嗟公样是说未类星体所消耗a淖苤橇夸嗟庇谡ǜ鲂窍怠A何痹俳徊娇悸堑剿婕暗奶寤趾苋逊寄敲凑飧鲆∪肥√补只纳库ú烩ㄓ斜热群朔从Ω行У幕颇而蛹坌裕碋由前面所讲贰荧星X射线源已可看战4强场中笔能量彝放堪当此重任。当↑积盘中拐1000克氢缓慢地落裙堆时 约有100克质量转变糠能量耄这个效率比热核反应拐高O衷正是这种对可由场中获取竞大能量的认识,鼓舞着天体
夭煌借助于致密天体来臼释最剧烈贰天文吓渥,∞碌食且淖尺度媛贰新淖和X射线荡幻还蛩大厦O的尺度媛们系核。式奈寐凳充满活力凳天体
放支,即桓鲂碌天体
颥凳对年代兴起,它所研究贰样是致密天体场中砉韦的男为。涎砸何泵同倒刚兄な担蚬赜诨疃窍岛酥屑凶啪捍笾它竟绽礤仙柘刖弯皇且关∩柘搿S辛侥畏椒惨越频夭忪趁窍岛饲又橇框皇视糜诹诮黑断担ɡ嘈翘宀挥谜植饬砍渲橇靠捎晒父览吹贸觯5数侥问鞘谰菝窍岛烁浇夷坠獾姆植蓟H缜八銮哉飧龇椒ㄒ驯挥糜谘芯壳蜃葱峭诺闹行模扒蜃葱峭拧币唤邗│柿何宾仁侥沃行沾笾橇看位址记夷拙突岜晃硕峋郏飧谰突峒本缭龃蟆5识龇椒ㄊ怯珊诵罩芪ы刮さ脑在依赐频贾行哪它荆驯怀晒Φ赜糜邶酉抵行模叭寺碜率蘸诙础币唤邗│识院油庑窍怠∏速厄诵崭浇夷仔史几励惨圆饬砍先相岛夷自谧髟仓茉在遥蛑行哪它局跌惨员煌皮澳依处始坌裕碋这两奈方法缘1978年被成功地用来测量椭圆星系梅西叶87的核姓炙,该淖系是天空中最强射电源之一。结果表明中心乃在30亿到50亿M炙芳此外,梅西叶87的核姓Μ及全由阂淖祝的那样明亮可能食对超大乃勤洞的首次垢招发现κ⑶页K像姓撬俣医⒌,樟理由对且淖芳咐拐睦计提出疑问:梁伪阂淖具在沿径向栽谝而不是作圆周栽谝,中心乃样捕会r敲疵鼎始坌裕碋继梅西叶87炙 颥对邻近们系惺核心作了系统凳研究幻活动核(如赛弗特星系笔撬俣颟的中心芰医般估计为1000万到1亿M炙。目前记录保持者是NGC6240,它看来鋈式奈智量为500亿M孤竞大暗核。当然,“剿发谝机”要有高效率,乃样得不仅很础颥鼋要报集中κ对鄄电星系,以用长基线干涉仪悒即将多架射电望远镜放置于没氐上各大霓,溧隔数干公里,分本能歃就大为提高)来直接测量裙鄄核院蓄大尺度柿对分本得最好的邻近源所得的结果线运约中心芰被限制凳小于1光年的范围内衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE吖饨屑坌裕碋对那些不是射电源的活动们系核,以由母变姥间接地确定其尺度柿谒笛赝淝16章已讲过什么一奈源的母变以指示出其尺度赡这是因为源的墓韧怯变化,l么サ帽裙馑俑臁1热缢担何笔侥位疃饲幽父涝邶教炖镌帝锁簿醪旃毡浠螓纺卧辞映叨缺囟ㄢㄔ1光天,即260亿公里之内谋局室踩郧懊嬉步补桓鲈吹耗父励惨杂美椽·捌渲橇浚匀唬辞映叨缺囟ù笥谕它厩诙吹氖吠呶靼刖丁;柿课1亿M孤勤洞的尺度约为1光小獗耄于G1个1亿Mpe量的活动核就,l迷诙逃1小獗时间内缘埴母变,Γ,源怯特征母变间就成为其致密程ɡ拐重要标志郑价性,即E多数活动核怯绝大分裙鄄具在蚪奈到几百奈史瓦西半径炙且区域缘囊怯。式奈母变特别显著的活动核是OX169其X射线母咐在100放钟里增至3倍颥表明中心裙鄄源尺度与土星的墨转撵R相当。湓然,需要鋈驶种特殊致密源来为类星体獭5能量。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE哦喷流谒笛赝淝肓寺碜鵄是最邻近院鄄电星系,距0刮1600万光年烟狱并哺是式奈很强源悻但有两条壮观惺肩离气体流傣惹系中姓拐两侧喷囊悻并远远越过星系笔光学边界而延伸到100万光年之遥。公种哦喷流终止处是返囊同步射电裙鄄∫云块耄被称为瓣。价性,即E在,见光段桦了马座A是个非常美丽凳天体K像是个藏在尘埃层后 椭圆星系。它的核姓鋈驶奈搜的变化的射电源超尺度为光小獗量级虽然校射电摩率相当低态但它注入瓣中笔能量却溧当于几百万颗超新淖爆发悻光表明桦了马座A的活动迷很强醯其中心娶谝机显乃至少为1000万Mop。公种双喷流结构哺是桦了马座A所独鋈院耄而试射电活动核怯驶奈显著特征。近几年中嗟天文夭煌已使用长基线干涉仪分解出喷流像俄罗斯套娃娃那样的结构。长度为几光年的微喷流从致密核姓射出 并与延伸到数百万光年远处贰大喷流颢确地连建弯耄黄长距0股涎细衩樽脊缕褰峁瓜咴嗽挤的遗缌鼾闹行脑炊苑较虻摹凹且渲蹦鼙3质偻蚰辍9峙而九缌骶咴谙馭S433(见“从阂淖a叫窍怠币唤邗坊片院夷紫低忱锕刚斓椒∨缌鼾姆糯笮邮健9掷啾冉徊街С至舜竽它咀抑旅芴焯遄魑行娜②一运枷耄抑峁辗较蛞惭咂迮幺病胰较颉壹坌裕碋马丁·里斯建议态r切┫允咀罹缌夜饨械幕疃耍势洹芭缙比较蛘沙琶回惮果纺沃饕馐俏啪适妄焕嗔钊死Щ蟮幕疃耍始此叫⑿吞焯迳ㄕ饫嗳窍抵械牡数侥尉咴谛⒆迪诺慕∑鹣缺灰脏氮鞘娇疟溱叮1968年才被境认嗟河外射电源畅衷它 最引人注木拐特征馇光叫比其他活动核更快K也更强烈衷它 的母变间短到滞几奈搜獗耄以至于撇裙鄄说闹食源自奈比同乃勤洞的尺度鼋要搜的区域。鼋鋈驶个回要的差别:其他活动核拟谱有很强壮约返射线(类星体阅距0拐抢闷踩瞪湎叩那煲评慈范ㄐ食╇6呗切吞焯宓娜醇负跏恰拔尴摺逼住h所捌毡榻邮玫墓傅悖瞪湎擢束谥行脑粗芪玫秸折病揖捍笃逶契邓械幕疃硕急囟裙衷啤<坌裕碋里斯的朝向祷氐喷流馍型同时臼释了蝎虎型天体骓┢上过快笔母变和鹊射线的缺乏。由于使谝桓鲂碌效 ∈呛苋菀子珊诙锤浇菏偻蚩藕夷自刺。怠遥`岛夷自谄溲莨徒讨卸寰呤恢终O配住C肺饕87可能食驶奈熄灭了孤类星体攥r悄卫嘈翘逶穆砹米钭泯凳逼诖笤尖ㄔ10亿年前龅那颉管它距0乖回涤5000万光年之遥,亮咐却与水谐相当醅α蛭靓l迷谝辜溆萌庋劭凑街约坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEEE其他能源机制价性,即E探测到活动们系核中砉韦的高度眼集颥鼋是竞型黑洞随在的确定证据衷原则上,其他两种天体尸样以成为致密的和高效夂娶谝机:极端密咐的星团和单奈嫡超大乃且淖。这些参与竞争的牵型能经受得住更严格∫<查吗?回答是否兜的。价性,即E吻团牵型的基础食星团勤异常的超新淖爆发率∫超新淖作为大乃且淖热核演雇怯自然结果,在统计上是很稀少∫:建个星系里每百年滞几奈⑶页K在很密集的星团里健超新淖爆发的频率会由于恒星闽撞而增大。两颗恒星闽撞的结果,通常具并合建颗大乃淖醯这颗淖就会更快地朝着超新淖状态演雇煽ぐ线运约在蚪奈包含10亿颗阂淖的密集星团里健阂淖间岛闽撞是抖频繁,可l眯映傻拇竽它厩夷资嵌而椭啵艘灾劣诿磕犋惨杂10次超新淖爆发。价性,即E吻团牵型有(个主要赜谡芳首先约它不能解释类星体和蝎虎型天体母咐的竞大变化κ桓鲂于类星体阅烈火来说,每奈超新淖爆发滞首燃着式根火柴,—产生类星体阅母变,必须有一千奈超新淖同时爆发。其次4吻团不能产生出大尺度的r榷档呐而九缌鳎力纤荒芨侥翁乇鸬姆较蚶赐〕鈘>  5嗜彩匙钛现氐姆床狄常酥旅苄峭赔晃榷档摹Q奂1光年半径内擗这馇由垢招给囊半娃制)拐10亿颗阂淖的集团,滞能维持100万年就会坍缩糠为黑洞。这么多活动们系校要在这么一奈短暂而特殊演雇段都备垢招到5那可真是一奈奇怪的巧合奥克姆剃刀再次干预,排除了致密星团作为活动们系核能源机制可l眯驭始坌裕碋超大乃且淖牵型的遭遇Μ见得好。阂淖结构的理逑已经说明了什么垢招不到乃超过100M夂恒星煽不过超天体
夭煌仍在断地推测10万到1亿M嫡超大乃且淖狄次恢郑这种阂淖狄主要特征应当猕极其明亮颥但这也正是赜谡之所在:公种星指是式奈竞大夂光哂氐超而光哂氐并哺是稳兜的系统醯即使这种星通过某种尚无人知晓的机制杏成了唬狱们也必定很快就爆发或食坍缩κ价性,即E由于此路不通,又几奈超大乃淖狄变种被分明囊来K以期能维持竞大炙拐稳兜次恢郑驶种叫做“巨转星”芳样具快速转谝拐超大乃淖馐苌离心力来维持平衡。鼋鋈所谓“竞磁星”芳依靠竞大夂内部磁压来稳定。光些猜想的星都像是放大的脉冲淖,都有能为喷鄄r> √。堤囟ǚ较颍ㄗ抑峄虼胖岱较颍┕沼诺悻耿且常斯阙一个新稻出阑S潜局噬隙尖ú晃榷档模饕蚴爪他讲ㄔ飕赖哪芰坑鸷你遥扌吐龀逍腔岵芷谛阅副洌握獯游丛谌魏位疃窍岛酥泄刚械健,它断言引总之,—解释们系核怯活动,竞大夂↑积着拐黑洞是唯能符合所有理逑和垢招要恰的牵型。这种黑堆凳梦成馇由广谝桓鲂碌预言的悻而且已被确认是所有大乃天体坍缩的最 结果。黑洞是稳兜的,能通过↑积r> 《肺他仁颇茏观驳睦硐氤∷底睢◎诙床唤瞿苁头怕湎蛩捻刮さ哪芰侩6宜陨硪材芴。稻捍筲鹤夷苓11章愣煽由于转谝轴能为喷鄄r> √。堤匦砉辗较颍液诙锤浇材懿迮缌鳎嗨朴谇夷譙S433,却是在大厦O的尺度媛擗见图66愣。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE怎么吃涎砸10%a钠骄剩蚰父雷钚『托畲笄踊疃窍岛诵枰腶钠逶直鹗敲磕0.of 和100倍滩⒉乃。光些r> ∈嵌逗伪惶。怠夷而蛹坌裕碋在像河系黄旋涡诙系里健阂淖每年喷返囊式奈太⒉乃拐气体。难以理臼显是。光些散布缘10万光年直径的盘里的气体超怎么才能被剿导越直径滞1光年的小小核姓里娇另方帧4鋈些椭圆星系虽然没有星际气体4却也有活动迷,主要的骓┢样具缘鄄澄射电喷流。涎砸虼吮囟ù嬖邶怪指そ幕疲琹迷诤诵那蜃陨砟诓龃罅科濉<热黄寰弑赴谇夷桌锝『诙匆逞没魉楹阈巧楷它断言引竞型黑洞鸵坏能够吞噬整奈嫡且淖。滩⒉同式奈竞型黑洞相比唬就像是砂粒之于足球跃⑶页K这种吃法并哺释放能量健阂淖拐所有能量都消失在黑洞之中醯而黑洞滞不过稍稍增大蛋芰而已。要使能量彝放芳且淖就必须在黑洞外面破碎跃⒓致鋈些碎片能成为↑积盘怯成分。价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE管星式且淖价性,即E在巍保方帧4沉浸在们团里的竞型黑洞耄与被誉淖“随从”所围绕着拐滩⒉报袜似。卸团中拐阂淖就像使种能量储藏器,般撬俣下拦堆甚远醅α蛭几乎捕受中姓剿场拐影响⑶页K一已有拐阂淖在黑洞附近掠过唬就会拭到加思给偏0乖泄漳欤遥傣仁逼渲旋箍拍谆嶂苯勇湎蚝诙础4诱忖逼穑饪拍椎拿司屯一涤晌怂战他缺驼丈渌姆观渤±纯刂啤O窨拷并昌裙苄悄茄饪拍滓彩艿胶芮楷胰观玻观膊妒吃醋院诙矗吃醋云渲芪А糖痈呶虑颉G夷子诰呖颊舴ⅲ鸾ネ讶ネ獠闱灾钡铰冻鋈群朔从蘸诵铡A何闭饪拍撞⒉腹菘拷诙矗突鼓苎嘏孜锵吣欤依肟他浇病〔恢帘凰鸹档锰现兀瞬⑶以诩改旰蠡岱祷氐皆鹊何恢茫裨颍饪拧跋夷资健鼻夷拙突嵊捎谑チ颂系哪欤夷芰慷缓诙词吭谑侥瓮衷材欤疑希⑶以嚼丛较蛑行目拷荚诿看尉敖牡悻扁倍级叫┢濉Z说沿弯曲⑶页K若星式且淖的蒸发滞能为勤洞的食物供给作出很有限的谋献醯们系核怯活动要恰黑洞消耗溧当于整奈阂淖拐气体。有两种撬俣能使且淖以适当的方式瓦解:种是黑洞附近岛两颗管星式且淖岛闽撞;另式种是单奈阂淖被勤洞的潮汐力撕裂衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE恒星闽撞价性,即E滩⒉系里两颗管星相撞的机会猕微乎其微的悻而在黑洞附近样捕是抖。且淖炙闽撞的理逑线运约两颗滩⒉类韧阂淖a牡退伲ǖ陀500公里/秒)闽撞是“软”闽撞#狱们将粘结凳起4成为建颗大且淖。梁伪它 的芳咐大于500公里/秒<且淖就会被撞成碎片并傻鄄开去。在们系盘甚至星团里健阂淖的芳咐很少有超过200公里/秒的悻粱蛭,巨型黑洞极深力洪能把附近且淖加思到每秒几千公里的芳咐。以ぐ囊约在蚪奈10亿M黑洞周围10光年的范围内,弦淖式且淖岛闽撞是毁坏性拐赡缘埴的频率为每年10次。闽撞的碎片成为气体云醯在¨绕黑洞撵R上栽转超填充着黑洞“食品柜”涎砸还夷准涞好鲎部蠢粗湍茏魑猺切┖梁艽『诙待睦嘈翘逶奈只啤v杏趓切┢渲泻诙唇闲 ⒒疃驭钚∶窍岛耍阈敲鲎驳钠德示吞吞灾劣诳蒷酶伽啦镀鹗裁醋麈芍约坌裕碋EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE黑潮汐涎砸盒秃诙粗芪ё罹亩譨南窒罂峙卵吆夷妆怀毕λ鬯榱恕5笔娇藕夷自诤诙锤浇在意保拷诙辞右讲嗨玫慕他缺攘硎讲嗨玫慕框讲嗍芰χ钛哂珊诙此┘拥某毕Γ芭而靖叨蚯虺 币唤邗│柿何焙夷自在夜漳欤医期窃残喂丈某毕妥苁澈苋逊记夷浊芄坏髡淠诓拷峁梗闯晌蚝诙蠢さ男幼矗杂胪恹较嗍视Μ耿且常肆何焙夷拙咴诤诙匆他瘸∧诘慕ǜ銎哪欤疑显远毕突崴孀潘牒诙淳0乖杭跛羊窝杆僭龃螅ㄔ诤诙粗行某毕Τ晌耷畲笤技扒崧实挠詈皆薄币唤邗┏冢蔷突岈倒侥挝恢茫毕Υ锏接氚押夷自际数狡鸬牧σ舰得叮记夷拙驮佴寄艿髡淠诓拷峁梗炊晨技本绲乇湫畏疾⒈晃蘅赏旎氐赝呓庵约坌裕碋斋种壮烈贰事件滞当且淖行进到茈黑洞怯式奈蚧临界距0挂阅谑辈呕岱瞪飧鼍0钩莆逑O薷溃R蚍ü不吐逑T1847年研究行星与其卫淖炙的潮汐力赜谡而得名(络希的名字也被用于命名表征荧星弓I力影响范围“洛希瓣”芳见图59有趣显是相式颗超过了洛希限咐拐阂淖的破碎跃就像它茈另式颗桓鲂思咐超过500公里/秒的阂淖相闽撞时医⒌容易。且淖旦穿越洛希限咐#它就像是与捉闽撞医⒌)∫价性,即E洛希限咐拐大小主要取决于黑洞显智量,梁伪黑洞炙太大约即超过1亿M健黑洞半径(与乃成正比哗就会比洛希限咐大。这种撬俣下且淖只有在黑洞内部才会被潮汐力破碎跃所有碎片自然也都凳黑洞之内,天文夭煌也样静么都垢招不到。鲂于乃较小岛黑洞耄且淖擒在黑洞外被潮汐力摧毁。这样具什么今天拐大遣还天体
夭煌相信,赛弗特星系和r切┘负醪痘疃颐窍岛死镉凶胖橇吭11万到1亿Mpe疾岛黑洞耄光些黑洞在吞食着由潮汐力撕裂的阂淖碎片;蛭类星体和明亮的们系核里有着智量更叫惺黑洞耄↑积原料则由恒星闽撞源獭5衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE“薄煎饼”价性,即E关于阂淖被潮汐力变形和破碎的描述长期以来是试洛希对行星周围圆撵R上液体或固体卫淖凳研究为基础的。他境隼唬式奈天体在另式奈近邻大乃天体潮汐力作嫔下,会趋于在朝着后者的方向媛伸长悻而在垂直方向媛缩。这样具海洋面捕仅恢最靠近月亮处较高酲那里受到的月亮蛩最强颟悻而且恢正相反的位置上也较高的缘故酲图67酴κ梁伪潮汐力相当大,梁凳些很紧密地束缚着贰荧星系统凳撬俣中嗟天体就会被拉成瘦长悻像雪茄的杏状。洛希限咐就食公样式奈距0光时人北湫位岫而脱现兀艘灾劣谔焯宀对倌芪榷荡位郑炊晨计屏阎约坌裕碋颉管以上所述对曰氐一月亮凳撬俣食过确的悻对黑洞一阂淖系统却未必抖蚣因为天体阅类韧大不相尸。布兰登·卡特和我本人几年前在默冬天文台决定重新<查这个赜谡芳  缘现荒未曾预期的吓渥,使得些已被人们认可拐呢于天体被摧毁怯概念受到了挑战。涎砸诙匆缓夷紫低秤胄行且回佬窍低车什畋鹬饕橇降悻耿谝货迪夷资角夷椎耗欤寅稼窃残喂丈亩吃煤鼙狻 沂娇徘夷爪焦壮毕哂衅苹敌怨涨蚯运捅匦胙睾芷拟耗欤以在姚柿何饼酉抵行娜酚惺侥沃橇课300万M、半径为1000万公里的黑洞耄则任何式奈像滩⒉黄阂淖行进到距黑洞2亿公里以内时都会被摧毁涩αο这个距0寡呤正穆逑O薷馈! 「将固岢霰守于帐彻遥忽杏谑娇派钊氲搅寺逑O薷酪阅诙置挥斜缓诙赐淌涩院夷祝岱瞪裁矗吭1000万公里的黑洞表宰和二亿公里的洛希限咐炙芳毕竟鼋鋈很叫惺舱间。潮汐力与到黑洞距0乖毫⒎匠煞幢榷浠撬吊翟诒嚷逑O薷佬10倍的距0股希毕Ρ仍诼缦O薷来σ1000倍醯而后者本身已大厦足以摧毁且淖。因此式颗进入到洛希限咐以内深处怯且淖看来会比仅仅擦过该限咐拐阂淖遭遇到凶暴厦O的灾难。涎砸诙匆缓夷紫低车识鲋匾奶卣麾浅惺艹毕Φ侍焯宓男灾孰禾并阐坊片院夷子朐铝粱蛐行遣妒【哂善宥皇怯裳沂,赖模,司透菀妆怀毕ρ顾酢U庹巧钊氲骄扌秃诙待穆逑O薷酪阅诘暮夷姿帝谋浠仕淙豢际彼饔诒湮┣研畏嫉毕ο窬捍筲涸舰岛芸炀桶阉钩商谀欤移矫骀卢冶”ㄍ68)∫价性,即E压缩意味着加热涩公两奈凝程都很敏感地依赖于进入洛希限咐以内的深咐。梁伪阂淖指是刚刚擦入该限咐内,潮汐力鼋足以压缩它#它就像一只竞大夂水球医⒌耄被拉长成雪茄形并膨胀,终于在再从洛希限咐内囊来后碎裂。与此相反耄梁伪阂淖深人到小于洛希限咐10倍的距0跪突岜怀毕Ω叨妊顾貂翟0.l秒内密咐增大1000倍醯芈奈升高100倍当然,阂淖最终也会碎裂,祝它的气体会消散芳但在此之前它却像式奈竞大夂极高温极高密咐的薄煎饼≡价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEE黑洞宜爆器谒笛赝淝夷妆患费钩伞氨〖灞钡淖罹撕蠊瞧渲腥群吮ǖ杖⑸V渥拍芰苛鼾娜群朔从Ψ悸拭芮械匾览涤谪履巍v杏诮ǹ糯υ诹魈寰阐窖胶庵泄蘸夷纂A合裉并蝉灯渲行拿芨朗100克/立方厘米醯芈奈食开氏1500万奈。在这种“正常”条件下,占支配地位显核反应仪氢聚变,反应芳率极其缓慢擗见第4章愣煽涎砸何笔娇徘夷着銮陕潺搅司扌秃诙待穆逑O薷酪阅邗灯渲行呢履尉突嵩0.l秒内升至10亿奈。就像⒓致超新淖爆发的撬俣那样,热核链反应被大大加思了。在这个短暂的加热间里阂淖中拐氢并哺能聚合芳但r切┰却υ诖糁妥刺墙现卦兀绾ぁ⒌脱酰慈辞茉谒布渥淇犯氐脑兀⒁头懦瞿芰俊:夷准灞镌帝巳群吮ǎ闯苫氖街帧芭既坏某履住爆宫它断言引这种爆炸嫡影响是深远 ∫式分阂淖碎片作为高温气体云块被吹离黑洞怯控制范围,并能携带所有与之闽撞的其他云块起远去超其余碎片则迅速地落向黑洞耄产生短暂的裙鄄爆发。像超新淖医⒌耄阂淖薄饼也食制造重元素熔炉颥然后又把光些元素遍撒于们系之炙烟不过超ぐ线运约阂淖饼所生拐重元素比例与超新淖所生拐稍有捕尸摺Γ在久的将来就,能从靠近活动们系核心岛云夂裙鄄谱中探测光些元素>从ψ为阂淖被巨型黑洞所炸碎的凝程獭5直接证据衷价性,即E超新淖和阂淖饼热核爆炸嫡起因都猕蛩。鲂于超新淖,阂淖自身嫡剿场使它不能保持稳兜,通过核心岛坍缩而引起爆发。对且淖饼来说,则是黑洞嫡剿场从外部压缩阂淖耄使它爆发。价性,即E公种派黑洞极强⒓致且淖爆发的事件是罕见笔煽进入黑洞洛希限咐拐阂淖数目本身就很有限醯在活动们系核里愎约是每年1颗悻而在河系核心则是每1000年1颗悻而光些阂淖中只有十放之一能着6地深入K以至于爆发。⑶页K潮汐力并哺是制造阂淖饼唯手段。在10亿M嫡超大乃勤洞附近,高速飞行拐阂淖炙的迎头相撞食相当常见笔渊大约每年10次)κ这种相撞也以梦成暂吓的阂淖饼,Γ,阂淖饼爆发现象楷以在几乎捕活动狄们系和类星体中起尸样重要的作嫔,区别只恢于前者的中姓黑洞乃不很础颥阂淖饼是由潮汐效  P窍蛋胪嘤鍪诚嗟背<适拢绕涫窃诤傣仁倩蚴Ц龀稍薄⌒断低爬铩W罱展刚邢允厩晕”@嘈翘宥加朊鲎驳男窍涤泄亓得窍的诘幕疃惨杂擅窍抵玫膔> ∽贫しⅲ拖袂夷譞射线源岛动食源自对伴星砉韦的↑积医⒌κ价性,即E还有式奈誓辏已被注意到芳样具在邻近们系中嗟r切┏啥曰虺扇旱谋裙铝⑺嬖诘囊晕⒒疃剐U飧鱿配自谟涤写簏境稍薄⌒断低徘又行挠任飨浴D抢镉凶疟取罢!毙窍荡100倍的“超巨型”椭圆星系,r切┬窍蛋肷涞缛观蔡乇鹎框⑶抑芪в惺饺贺佬窍翟诔庞窍侣洇收庵殖扌窍狄r尉突嵬ü嘞嗍吃技赐淌闪诮航闲≮断刀涞酶蟆x惨院侠淼厣柘脒∥”1圾痘竦男窍抵行挠凶糯蠛诙捶加冢悄翘俺缘颐窍道锟蒷镁陀凶哦嘀睾诵脑技窗哦嗄钨1堆,r切┖诙椿嵯嗷ト怕抑芪ы刮さ姆植蓟4应资埂试龃蟆J年I显诰盒哇驳缧窍道锶俘压刚械郊改位疃行纳咳欢饺汉诙醋⒍ㄗ钪找⒑犀赖ツ尉扌秃诙措F浔碓谆笥诓⒑锨案髂钨1堆的骓宰积炙⊥芳于G在远狄将来总r敲待教旖『诙闯怨饬耸澄镫;疃窍狄惭良畔吕础<坌裕碋而现在窃梁伪黑洞确省类星体阅发谝机 巍 样得到公样式奈看似奇怪的结论:黑洞本身是肉眼所鸵坏捕,见的态但若它恰当地被阂淖拐气体所围绕唬就会成为宇宙中最明亮的光源衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEE
第十八章 光价性,即E我必须向爱因斯坦先生提式奈斡谡泛在曲的理逑里蛩作嫔是试多大夂思咐传播的价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE狧克斯·玻恩(1913)价性,即E牛顿理逑中嫡剿具驶种在物体之瞬时地作嫔的力窃梁本书前面所述窃这个思想是包括牛顿本人在勤的众多
夭煌所能接拭的。式奈世纪后拉普拉斯对牛顿理逑作了修改健使蛩作嫔以有限思咐传播。⑶页奈主意很快就被抛弃了唬αο它提出荒式奈无人能回答笔赜谡:梁伪式奈物体拭到激烈抗动,它拐剿场就必须在很短时间里作出摈整,以与该物体的新构型相驶致芳那么这种摈整G怎样传播的亩价性,即E爱因斯坦广谝桓鲂碌给囊荒式幅剿传播的自洽图像。爱因斯坦给捉提出笔赜谡食唬式奈加思栽谝拐智量是否能裙鄄λ波窃正如式奈加思栽谝拐电荷能裙鄄电磁波医⒌κ他缘1918年到的剿场方程翟叫线运约时空曲率波以光速行进,他分明囊了~种“光”涎砸他讲ㄓ氲绱挪ㄖ玫睦啾撒杏诶斫庀配妆澈蟆”局殊ㄓ邪镏奶膊⒉负艽 J他讲ǖ慕峁辜捌涠皂刮さ淖麈啥急鹊绱挪ǜ丛铂茫现缘数侥位匾牟钜焓郴J他街甘俏恢橇浚虺莆蔼他胶伞狈甲苁尘哂型址牛纱嗽飕赖慕峁腔J侥维伽历慕他取罢褡印狈技丛隍侥闪蕉苏竦聪粤侥沃橇浚痘岱观渤鲇肓侥我旌诺绾渗帐嗳颓硬ㄇǖ绱湃观彩桥技丈亩他确观彩撬募丈慕他日褡又械彰恳荒沃橇慷嫉ザ赖厥鞘侥闻技域荒懿他讲ㄇ渡楷它断言引另式奈复圆性猕赡剿哂颥即假设剿波的传媒粒卟4鋈着与其能量桓鲂应笔砂荷”坊而光哂颥即电磁作嫔的传媒粒卟4却每樟电荷。于G馐苌加思质量御生拐剿波本身又是个源耄宜又产生λ衷用专业术语说,这叫做“非线性”非线性甚至给看来食最糹ema守于盏越芯龆即春芙行世央A合穸粤侥卧在椅锾逵战他瘸」摘·啊S氲绱懦〔妒×何绷侥沃橇扛髯圆扛霈他瘸。蛩〉汉犀他瘸〔⒉甘歉髯越他瘸」障嗉由亩郴贡匦肟悸橇侥沃橇肯嗷プ麈蒩摩他缴亩馐∷孀潘〉涸在叶欢媳浠摹U庋啁檬裁础傲教遑于铡狈ɡ缬窍低车尸他瘸。┑呐6俳夂苋菀转·澳依淬诠阙一个新道锶代寄艿玫窖细窬氏扎览砩楷它断言引梁伪仕场着6地弱醯则“非线性”以被忽略 斡谡得以化κ这种做法缘试图探测远源嫡剿饭鄄时猕适嫔a脑劲且常苏庵知蚧姆匠铁寄茉擞糜诔履谆蛄侥蜗嗝鲎操1堆的附近区域。涎砸他讲ㄓ氲绱挪ㄖ玫牡嗜愀伽啦畋鹗撬〉夯个星卡馈A侥蜗喔粢焕迕坠罩沁域扔兄它疽灿械绾甚硫渭扔笑他较嗷プ麈梢灿械绱畔嗷プ麈商窍辔战他纫认嗝懦氏跃驳缌π103’倍(原子核里把两奈智子拉凳起的核又比电磁力强100倍)κ这样具探测波的主要障碍。赫兹缘实验室里生和接收电磁波摺具在麦克斯韦预言其随在炙 仅仅10年曰爱因斯坦预言剿波的存在有70年了唬而剿波还没有被探测到。涎砸栽倬偌改卫怖此得魍ǔL跫陆他炔ǖ募宋⑷跣驭氏瓤处扛鲅咛宓默伽澜他日褡樱航ǜ10厘米长的弹簧两端各有式奈1千克怯智量颥它们每秒钟振荡100次4振动范围为1厘米。假设这个系统所释放的剿能全都转化电能醯则为着点亮一只扣瓦灯泡所需要阅这种振子岛数目,将比祝祷氐阅全部だ粒卟a氖况揭现袁它断言引另式种杏式的剿振子是让一棍棒绕通过其中心的垂直轴在水平面媛旋转。缘视线沿旋转帧拐垢招者看来幻棒拐识影长度在断变化涩棒骓┢有交替地缩短和伸长悻公种栽谝也产生λ波。式涅长20米、重500吨的钢卢以撇强ɡ极限勤的蓄大思咐旋转颥即每秒钟转5周跃所释放的剿能仍猕小得笑:10”瓦奈谒笛赝淝残砘跪死肟笛槭遥罢姨并蚕道锴幼匀滑他仍次迷劲且城速度扎寄芰钊斯奈琛N灏僖诳胖本段1公里的陨星约以每秒10公里的芳咐落向祷氐时所生拐剿波能量健才能点亮一只灯泡当然,没有人还能活着看战这个果。价性,即E在通常凳天体中寻找源具济于事的。—产生捕,忽略拐剿波耄阂淖必须以接近痈光速惺芳咐栽动,并且高度致密颥即其半径接近痈史瓦西半径。祷氐绕滩⒉墨转怯芳咐是周公里/秒<半径是其史瓦西半径拐10亿倍醯生拐剿换只鋈0.001瓦奈谒笛赝淝岽┍臼槭贾毡噬盎个新怠毙牵辽偾芄欢淘莸鼐弑赣欣讵他焦夥舟驳奶跫运≡谠帝罹缌曳”溱意蹦艹晌芎玫摩他讲ㄔ瓷坑捎诠庑┬嵌祭氲煤茉叮偃缡窃诿回蹈浇械纳突岬慈晃薮骝┿〉航他然恢祸燃∈进糠智芄坏酱锩回惮宫它断言引致密星系统蛩理想的λ波源煽一对靠得很近院中子淖擒够裙鄄着6强剿换,由此生拐效 ∫允欢ǚ绞秸竦矗扒手逦啤笔故笨盏牡灾椅锍鱿智嵛⒉ǘ笨站0乖帝斐せ蛩醵獭@邕×何碧讲馄鳘鞘娇楣烫逦镏孰5笔他炔ù┕备梦锾宓牟妒糠志突嵫夭妒较蝣人贫闯鱿中伪洌ū匦胱⒁猓睛他炔ㄗ苣艽┕魏挝锾濉!蘼凳扯嗝醇嵊裁何锾澹贱迹琹猛一挡对帝伪洌│始坌裕碋物体中两点之的间隔在λ波作嫔下缘埴的变谝能给囊波的振幅耄而波的振幅是其能量的直接量ɡ。束河系中心两奈阂淖级黑洞的闽撞将会使式奈1米长的律形探测器两端缘埴10-‘’(一万亿放之一酴毫米拐移动。仕波探测器的建造α蛭食对科夭煌 岛浇奈技术挑战。涎砸砝锢即箦系脑忌颉のげ↗oseph Weber)在60年代制造荒式奈很叫惺铝质圆柱耄预期其长度会在源自姓λ波作嫔下缘埴振荡κ他认嗟捉已经得到了肯定的结果,⑶页缘世界上其他巍保地方所作惺类似实验线运约他对实验误差所作惺解释猕不过确的。铭姓拐驶次超新淖爆发所生拐波的振幅是10-”毫米耄而韦伯的装置能探测的振幅要比这愎1万倍另外,鲂姓超新淖且探测还有式奈赜谡:姓超新淖是每10年1奈颥而爆发凝程中嫡剿暴只持续不到1秒钟时间。涎砸钣邢雇讲獾浇他炔ǖ某∷鞘遗断低欧寄抢镉屑盖Ц鲂窍笛奂侍炜罩惺侥魏苄〉菏咏欠段Ю锝〕履妆⒑退龀逍侵芷诘乃ゼ跛舟钠德抒乖际敲啃瞧谑淮沃寓且呈遗独赐徘泳0共⒉赶颀漳茄1万光年馐蛭食5000万光年κ这意味着>Κ探测到那里岛浇奈超新淖且仕光>λ望远镜就必须比能探测铭姓类似事件拐那种灵敏100万倍值得注意的识,1987年2月大麦哲伦云中嫡超新淖爆发悒见第6章愣惺距0股敖觥笔17万光年馐堞当能缘鄄澄着6强剿波耄被两奈或(个探测器接收到E何碧讲馄髟诳琶幕爸寓且衬翘焖∪荚诩煨蓿〖坌裕碋颉管有这些恼人阅技术困难耄剿波的探测仍可能缘本世纪末获得突破。自韦伯以骸已经取得了巍保技术进展,目前世界上共有八个研究组缘使用着泌二代棒形探测器κ这种探测器更敏感也更昂贵唬αοG用钢或蓝宝石黄稀料制造的芳并且要冷却到滞绝对零咐以上几度的r露仁邻说沿弯曲另式条更有瞎望 途径刚刚被开辟耄其原理猕测量两面大乃镜子之距0乖赫竦处使矫婢底臃旁诔ぶЪ艿亩说闵希〉壕0褂檬侥文父缮嬉窍低忱醇觳猞收馐域瞪暇呤街中薷正穆罂硕芬荒资笛殂2章愣跃⑶捕再G用来量以太怯绝对栽动,蛭食量时空的抖动。镜子之岛距0乖酱◎酉低衬诓勘噬氨尘霸肷保ㄓ傻卣鸩ā⑸ǖ鹊人穑┘觳獬霈他刃藕殴招夭煌 仍在焦急地期待着获得资助来打开宇宙的又扇神秘的窗户。近代天文夭史已经境隼唬每次当巍 用肉眼或照相机以外眼睛(射电望远镜、X射线和伽玛射线探测器)来垢侦天空时芳总会返现新的奇迹,从ψ迫使  更新捉思想,加深  鲂宇宙的认识κ价性,即E宇宙的剿窗口迟早将会开启当凳批信号被探测到时芳呢于饭鄄源的栽动和性质翟信息仍将被背景噪声所淹没衷然而颥下一世纪必将食仕天文夭笔世纪醯在公式信念支持下,  或许会试图把竞大夂仕干涉仪分鄄到空中健使之摆脱没氐的和人类的种种干扰衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEE第十九章 黑洞宇宙价性,即E路很长悻临近尽头尤甚衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE稀ぐ⒙祝╓oody Alien)价性,即E这最后一章 G用宇宙整体的眼光姥看勤洞的时候了。  已经寻找了比原子还搜的丌型原初黑洞的拟亮颥  已经看战了半径为10公里上下拐阂淖级黑洞的a ∫惨丫叨认裉并蚕的敲唇行示盒秃诙此蚬私唬遥粗皇O乱荒呜于找樱嚎赡艿男畲蠛诙淳呤裁矗看鸢甘窍执曝仓械战荒巫罹说纳柘脒河钪姹旧怼<坌裕碋要弄懂什么这个答案并非妄言,必须介绍些宇宙夭笔だ知识κ恢代宇宙夭煌已经超越了人类为恰得式奈可认识和无疑虑的宇宙图像所编过的神话和所作过的玄想,他们有(个垢招誓辏颥凳对之作了仔细煤物理解释 颥蛲l镁菀苑赐〕鲇钪娴哪ダ贰P窍蛋朐远嵩兀ㄖ盖狻⒎蘸秃ぃ→稼窃谇夷字续浙缎驶个蟹岣溃R约熬鹊挠钪嫒观玻枷咴擞钪嬖谧将呙堋⒓呶鹿沾蟊ㄗ刺岳吹150亿年中式直在膨胀奈谒笛赝淝刚幸丫。盗琐杏钪胬贰⊥甘鱼或沃同道礤喜拍懿虏庥钪娴奈蠢瓷坑捎诰龆ù蟪叨任锢斫峁沟氖呈他龋蛩固构阙一个新蹈一挠肽バ首刺喾挠钪嫜P汀D赜诮矗蛴辛侥慰赡艿慕獯瘐航ǜ雠蛘驮伲账醯挠钪妫凳奔渖虾筒占渖隙尖ㄓ邢薜模换蛘呤铅扛鑫尴薜嘏蛘偷挠钪妫ㄓ肽承┯钪尕不鸵灿喧牧餍泄勰钕喾措S钪嬖谑奔渖系奈尴薏⒉敢馕蹲旁诳占渖系奈尴蓿│始坌裕碋宇宙中砉韦的平均密咐决定着宇宙未来的命运。梁伪密咐小于临界值10《’克/立方厘米酲溧当于每立方米拐空间里有六个氢原子愣跃”则宇宙的剿场捕足以束缚住物质耄宇宙将继续无休止地膨胀κ桓反耄梁伪平均密咐大于临界值,则仕终将使宇宙停止膨胀并重新U缩,缘1000亿年内宇宙将坍缩糠式种与大爆炸相反的状态,不妨叫做大挤压κ价性,即E无论宇宙的最后命运抖何(宇宙密咐的视虻量值稍小于临界值跃⑶鼋能由此得出“开放”宇宙的结论#αο并非所有的r> 《家驯还刚械剑╇:诙炊冀称渲械闹鹘恰F樟炙苟俑呒敦彩跹芯克片愿ダ锫ご魃‵reeman Dxson)和伦敦大逑的雅玛尔·伊思兰(Jamal Islam)已经研究了持续膨胀的宇宙嫡长时期演雇悒见伊思兰的著作《宇宙的最终命运》入剑桥大逑出版社1983年畅衷虽然宇宙已经随在了150亿年K这种长时间煤物理凝程尚未*始耄但迟早将会来临。缘大约102’年里,所有已熄灭拐阂淖都将眼集凳星系中心4成为10’他弹量显大黑洞。卸系团中诙系撵R栽谝的能量也将由于剿饭鄄而消散芳缘大约1031年里诙系都将落团的中心<并聚合成10”Mpe量的超巨型黑洞。缘更叫忻O的时间尺度媛攥反凝程即勤洞的量子蒸发将会返生。阂淖级黑洞将缘10e’年里蒸发光>诙系级巨型黑洞需要100’年健超巨型黑洞则需要10’历年κ作为r芰亢偷蔚淖詈笮罨:诙唇涞糜氚锥蠢嗨疲炎将过祌> ∩⒉嫉脚蛘偷挠钪嬷薪ㄒ浴昂细瘛钡暮谔迦观驳男邮椒技15章愣煽涎砸魃詈笪首将够C骣杏钪纡迹苊獾乇涞孟”『屠淙凑植焕侍跫呒段拿髂芊裢ü雍诙粗刑崛芰坷次尴奁诘匚稚妫空饽紊柘胧谷嘶匾淦瘕剐┑淙颓涌曝不孟牍适拢牖执_参锢淼战荒卧げ怃嗟执シ寄茄撸俗硬⒉甘怯来婀丈亩郴嵩阢乖际铡旰笏ケ洌ㄏ钟惺笛椴⑽粗な的赜谥俗邮倜恼饽卧げ忏渡磕敲捶荚对诤诙纯际头牌淠芰恐埃械奈锢斫峁购蜕橹投家严桅尸它断言引现在来考查一下时间上和舱间上都有限的膨胀一收缩宇宙的后果。使宇宙成为建个闭合系统所需拐最低密咐是式奈智量为1023M<半径为400亿光年孤勤洞的平均密咐(勤洞的平均密咐省随其半径半增大而减搜惺畅耄而对瓮 岛宇宙而言,光所走过的蓄大距0共怀150亿光年κ这样具说宇宙首在其史瓦西半径炙内醯能由此得出结论说瓮 是生活在蚪奈极其竞大夂黑洞内部吗?涎砸钊氲刈饕环悸腔>突岱迪钟惺较盗械睦礤现ぞ葜С趾诙从钪娴募偕琛G攵琳呋叵胪47公式智力杰作醯即是式颗坍缩的球形且淖勤部和外部的时空图。外部具史瓦西几何片耄而内部笔几何则有赖于且淖砉韦的状态方程。你谝桓鲂碌境隼唬梁伪阂淖类似于一团压强为零、密咐均匀的球状“云”芳即类似于充满于宇宙的卸系气体超则云夂内部几何酲图中的斜线区)与闭合宇宙的几何鸵坏驶致芳而且勤部和外部几何在云夂骓宰完好地相连接柿谒笛赝淝硎椒街。幢蘸系呐蛘鸵皇账跤钪嬉灿惺侥问咏绶技凑庋侥问笨毡呓绶荚灯渲恺氖录俏汀∷豢闪纭遥`祌切┦录展庑藕批寄艿酱镂汀≌饫铩U飧鲇钪尕彩咏绶ú敢肓_彩咏缦嗷煜:笳呤侵冈隍侥胃ㄊ笨逃钪嬷锌晒刚续糠衷翰占浔呓绶┦怯虢雌娴沣创蠹费梗┫嗔底牛敬忧诓靠矗K拖窈诙淳咏绱油獠靠词惫娑ㄗ刨1堆的孢界医⒌毹誓辏上闭合宇宙的蓄大半径与它在外部垢招者严中嫡史瓦西半径颢确溧等愣煽涎砸虼锁惨韵胂蠡A何庇钪媸妆蘸系幕>捅囟仁侥瓮獠烤澜绶嘉汀〉河钪媸称渲械摩扛霈卦诤诙茨诘那颉d匀唬何闭飧觯ㄈ粤钊嗣曰蟛痪氏裕┘偕枘荦玫骄出阑S钪尕步箍ǜ鋈碌牧煊颉,它断言引例如摺科夭煌 首先想知道的识,瓮 岛宇宙食怎样成为建个黑洞。它是外部宇宙中嫡交奈原初黑洞呢幻还蛩由蚪奈102M乃拐“超级恒星”的目坍缩而杏成的呢?黄看来幻外部宇宙样捕是真空芳那里院诙系(或许蛩由瓮 鸵坏捕知道的r> ∽,赖模惨哉蔚氐艚汀〉河钪姒始坌裕碋宇宙作为建个黑洞最吸引人阅结果将食黑洞内r> ⊥一党龊跻饬系哪形D阙一个新稻赋觥『夷自谑吠呶靼刖兑阅诘慕他染账醣囟ㄒ灾行钠娴阄战岈耿且常斯阙一个新碘ú煌暾噬坑捎诿空亮孔咏他壤礤希汀”匦氤腥隙灾浜诙茨趓> ∧形亩墒域瞪弦晃匏E蛘鸵皇账踱汉诙从钪嫠的职凳咀牛竞诙茨诘莫他教蹩栽谄娴阒巴V埂m刮さ哪持肿詈笞杩梗缡街种换趾苄【0股喜畔允灸依吹那棵懦首麈商赡茉斐商鹾夷坠誶>  胺吹狈祭嗨频鼗谜斡钪嫜诩茏刺统渎吠呶髑蚰诓勘逝蛘妥刺梦尴薜卣竦处使帜形赡荟仁教旎嵩谒鞋伽老嗷プ麈蒩耐骋焕礤现谐鱿瞩翟诠掷礤现歇他狡娴阋驯幌12章愣煽涎砸诙从钪胬礤献詈筇岢霰守于帐衬赜谖 ∮钪纨奈剐驭饰汀〉悍獗沼钪婊个杏谕獠坑钪媸源τ谑裁吹匚荒兀渴残眸惨杂惺侥翁昨侥蔚挠钪娴燃叮惭吆诙粗杏脂岛诙础W蠲碌饰锢砝礤显市碚庵帧捌萦钪姒钡掖位种<坌裕碋这些有点过咐的猜测更像是幻想而不是真实衷它 在夭术机构的研究工作中并哺怎么受重视悻αο它 实在延伸得超出瓮 岛视虻知识太远耄而对科夭阅真正进展又没有什么帮助。或许鋈式天瓮 能龅有赖以回答光些r于盏岳礤瞎ぞ撸且澄 ⊙霾敢燮将够核泄庑├礤隙冀⒃谙胂笾逻质党3S牖胂蟠蟛幌嗍N俗プ≌媸稻澜绲哪呐率鞘侥嗡槠汀”匦胗米将过的院褪止ぷ鳎髑О俅蔚牟饬侩6甘鞘揽縭切┕谟琶赖褐饕夂屠礤仙楷它断言引已经到了本书阅结尾,瓮 夭越了静么东西呢?我想是的唬勤洞的出现无疑标志着式场革命阅开始κ这是变化着贰蛹想和理逑纠界的革命,也食恒星、们系和宇宙本身的命运过在缓慢地展示囊来的真实纠界的革命⑶页所有的革命都有藏凳危险κ作为毛里斯·梅特林克(Maurice Mae比rlink)一句格言的释义健黑洞一词仍然常常指是掩赋巍 无知嫡交件豪华伪装衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEE跪赫罗图谒笛赝淝ぢ筇煳呢不桶D伞ず兆绕章。ㄋ萵ar Her坡prung)和美国普林斯顿大逑天文夭煌亨利·罗素(Henry Russe阿各自独立地得囊荒式幅表示且淖岛拟度与骓宰r露戎霉叵蛋胪减ㄍ糀I愣煽每一奈r露确段Фㄒ迥沂街帜馄仔停敬痈呶隆袄丁毙堑腛型式直到最冷拐“红”星的M型。滩⒉是式颗G型谐摺“黄”色颥表米r露任详烀蠖仁邻说沿弯曲图上的点并哺是无视分布的唬它 岛位置反映囊且淖演雇怯轮廓。大遣还阂淖都集中在条对角窄带上,称为主序带,主序状态鲂应着且淖核心稳兜的氢燃烧。这个群体包括着半径和拟度都很小岛红矮们(半径以滩⒉半径为单位恢括弧中给囊)和很亮的蓝巨星柿谒笛赝淝硎饺耗自谥餍虼戏剿降仄炭K♀枪飧篮艽筲玶露冉系偷汉炀扌呛统扌鞘恋湍舛榷指呶赂拦蘸夷渍加兄餍虼路降战荒吻蚯运♀且丫醯陌装恰Z说沿弯曲ⅴ颗阂淖在其演雇生涯中会在赫罗图上移动。滩⒉演雇已缘图上表示囊来κ最初的收缩凝程使它来到主序带,在公里它将奈过一生拐大分时光当核心岛氢耗尽时芳滩⒉将膨胀成为建颗红巨星<半径增大100倍醯母咐增大1000倍衷然后它将进入不稳兜段醯一胀一编地脉动,母咐也起伏变化涩同时逐渐地收缩体积和升高表米r露取K淖詈竺耍窃邶孕行亲葱窃菩邮脚幺财逯恕◎魑ǹ趴菸陌装嵌郝厮廊ァZ说沿弯曲比太⒉乃大20倍的阂淖将沿捕尸路径演雇愕其主序段院燃烧将更快K然后膨胀成为红超巨星,再返生超新淖爆发而杏成中子淖或黑洞。最后这两种产r> 祸燃×楷胰观不蛲一挡对倒猓睛蚨挥性低忌媳硎灸依处始坌裕碋EEEEEEEE腑秘的赠式鹤翡图与且淖演雇怯终结价性,即E天体在压缩和膨胀两种相反力量作嫔下保持平衡。压缩力以是祝原子和分卟a闹俗佑氲缱又玫壕驳缡他龋蛘呤亲苁城饔谑固焯迨账踱和蝣仁他健!叭取碧焯逯斜逝蛘望染呷妊果龋力掀渲行呢履魏芨撸弧袄洹碧焯逯斜逝蛘望仍蚴怯捎诹孔欲窖У牟断嗳菰砬运诘缱踊蛑杏诿芨莱欢ㄖ碘逼鹬С抛麈芍约坌裕碋每一奈平衡态都臃式种乃与平均密咐之岛关系来表征,也都有这种或那种相反的力进入角色。图AZ中的炙峭密咐都以滩⒉值(ZX10”克和1克/立方厘米酴为参照,所以滩⒉G在坐标原点上衷价性,即EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE±涮焯寮坌裕碋由量子学压支持的冷淖在图中由粗黑线表示。灰色区具备禁止∫,Γ嗟r抢镂シ戳瞬断嗳菰怼v杏谀它拘∮10刁M凳天体,主要的压缩力是静电仕κ桓 ′嗟茹1克/立方厘米酴。P点表示行星稳兜性限咐#近似地鲂应着木淖狄炙。在这个限咐以上成为主要的压缩力<并给囊密咐高忻O的冷平衡态衷价性,即E白矮们内部笔量子学压源自简并电子,密咐可达1吨/立方厘米。C点食钱德拉塞卡极限约即白矮们的蓄大炙1.4Mop超过这个限咐电子变糠砂桓鲂碌性”的唬它 鋈着接近痈光速惺芳咐芳而且能再支撑白矮们。谒笛赝淝凶幽租耗诓垦果仍醋约虿⒅凶印m刮じ芗枚啵舜锏皆雍斯彰芨揽蟆耍⒎嚼迕住点食中于星稳兜性限咐#桓


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