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 環球——宇宙之謎的探索者(8月21日31期)

  霍金知道自己的病,但他交了好運。在他最痛苦的時刻他遇到了像簡這樣一個他最需要的人。因為醫生告訴他説只能再活兩年半,霍金當時很受打擊,不想再從事他的研究工作了。這也可以理解,因為在這種情況下你還能有什麼作為呢?但是與簡的結識使他精神煥發,他開始從新振作起來。

  霍金:“我想弄明白宇宙是怎樣開始的,根據愛因斯坦的廣義相對論,宇宙確實正在膨脹。但它對關鍵的問題卻沒有做出回答:就是肯定有過大爆炸,它是時間的開始?在劍橋讀書的第三年,羅傑彭羅斯發現了恒星殞滅的現象。

  我記得當時正在與一位朋友艾弗羅賓遜交談。我們邊走邊談,談得非常熱烈,然後要過一條馬路,在過馬路時,我腦子裏閃出了一種想法。但過了馬路後,我們又開始談別的,而那個想法也就被拋到腦後了。後來,等我的朋友們都回家後,我才開始有了一種莫名其妙的興奮感,一種非常令人愉快的感覺。我弄不明白為什麼會産生那種感覺,於是我就回想這一天的活動,看看可能是哪些事情使我這樣高興。漸漸地,在過馬路時産生的那種想法又浮現在我的腦海裏。

  羅傑彭羅斯證明,在自己的重力下坍縮的一顆要死去的恒星,最終要縮成一個奇點,即密度無限大、體積為零的一點。我意識到,如果我把時間的方向倒過來,使坍縮變成膨脹,我就可以證明宇宙有一個起點。但是,根據愛因斯坦的廣義相對論提出的證據表明,一切科學理論,包括愛因斯坦的廣義相對論,都在宇宙的起點處失效。

  我們在紐約太空物理研究所召開了一次會議。我在會上説,“在我們得出最後結論之前,我們還應當考慮另一個問題。這就是如何給“因為內引力而完全坍縮的物體”起個名字,因為每次用“因為內引力完全坍縮的物體”這一冗長的名字後,你就會覺得必須它太長了,就是在那時我把它的名字改成了“黑洞”。

  從那次會議起,約翰惠勒造的“黑洞”這個詞突然在世界開始流行起來。全世界的學者,無論是俄羅斯,美國,英國,還是其他地方的學者,都知道用這個名詞時它所指的是同一個東西。不僅如此,有關概念也開始在普通民眾之中開始傳播,甚至科幻作家也開始談論起“黑洞”來。

  當巨星收縮時,它的引力變得極為強大,連光線也無法逃逸。任何東西都無法逃逸的區域叫做“黑洞”,黑洞的邊界叫做“事件視界”。詩人但丁在談到地獄入口時曾説過,“從這兒進去的人必須拋棄一切希望。”這句話用於事件視界也非常合適。

  在宇宙的漫長歷史中,一定有許多恒星燃盡了自己的核燃料後坍縮了。單單在我們的這個星系裏,就可以看見大約1000億顆恒星,但是黑洞的數量可能遠比這個數量要多!還有證據表明,在我們自己的這個星系中央就有一個非常大的黑洞。

  朋友們問我,“如果黑洞是黑的,你怎麼會看到它呢?”我回答説,“你去過舞廳嗎?在那裏你是否看到過那些穿著黑色晚禮服的男士與那些穿著白裙子姑娘們在起翩翩起舞的情景?當燈光變暗時,你只能看到姑娘們,假設姑娘就是普通的星星,而男青年就是黑洞。你看不見黑洞,就像你看不見男青年一樣。但是姑娘們旋轉的舞姿使你確信那裏一定有什麼東西使她們在旋轉。”

  1973年前我的工作是從事廣義相對論的研究,在我與喬治埃利斯合著的《時空的大尺度結構》一書中對研究成果作了總結。甚至在當時我都已經感覺到寫字很困難。所以往往在頭腦中形成圖像,通過這些圖像進行思維。”

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責編:曲歌 來源:央視國際