第13章 黑洞(1)[第1页/共5页]
广义相对论方程存在一些解,我们的航天员在这些解中能够看到裸奇点:他或许能制止撞到奇点上去,相反地穿过一个“虫洞”来到宇宙的另一地区。看来这给在时空内的观光供应了大的能够性。但是不幸的是,统统这些解仿佛都是非常不稳定的;最小的滋扰,比方一个航天员的存在就会使之窜改,乃至于他还没能看到此奇点,就撞上去而闭幕了他的时候。换言之,奇点总产生在他的将来,而毫不会产生在他的畴昔。宇宙监督假想强的版本是说,在一个实际的解里,奇点老是要么全部存在于将来(如引力坍缩的奇点),要么全部存在于畴昔(如大爆炸)。我激烈地信赖宇宙监督,如许我就和加州理工学院的基帕・索恩和约翰・普勒斯基尔打赌,以为它老是建立的。因为找到了一些解的例子,在非常远处能够看得见其奇点,以是我在技术的层面上输了。如许,我必须遵循协约还清赌债,也就是必须把他们的暴露粉饰住。但是我能够宣布道义上的胜利。这些裸奇点是不稳定的:最小的滋扰就会导致这些奇点消逝,或者躲到事件视界前面去。以是它们在实际景象下不会产生。
昌德拉塞卡指出,不相容道理不能够禁止质量大于昌德拉塞卡极限的恒星产生坍缩。但是,按照广义相对论,如许的恒星会产生甚么环境呢?1939年一名美国的年青人罗伯特・奥本海默初次处理了这个题目。但是,他所获得的成果表白,用当时的望远镜去检测不会有任何观察成果。今后,第二次天下大战插入,奥本海默本人非常用心肠处置原枪弹研制。战后,因为大部分科学家被吸引到原子和原子核标准的物理中去,因此大部分人健忘了引力坍缩的题目。但在20世纪60年代,当代技术的利用使得天文观察范围和数量大大增加,这重新激起人们对天文学和宇宙学的大标准题目的兴趣。奥本海默的事情被一些人重新发明并推行。
他指出,一个质量充足大并充足致密的恒星会有如此强大的引力场,乃至连光芒都不能逃逸:任何从恒星大要收回的光,在还没达到远处前就会被恒星的引力吸引返来。米歇尔表示,能够存在大量如许的恒星,固然因为从它们那边收回的光不会达到我们这里,我们不能看到它们;但是我们仍然能够感到它们引力的吸引。这恰是我们现在称为黑洞的物体。它是名副实在的――在空间中的黑的浮泛。
1928年,一名印度研讨生――萨拉玛尼安・昌德拉塞卡――乘船来英国剑桥跟英国天文学家兼广义相对论家阿瑟・爱丁顿爵士学习。(据记录,在20世纪20年代初,有一名记者奉告爱丁顿,说他传闻天下上只要三小我能了解广义相对论。爱丁顿停顿了一下,然后答复:“我正在想这第三小我是谁?”)在从印度来英国的旅途中,昌德拉塞卡算出了在耗尽统统燃料以后,多大的恒星仍然能够对抗本身的引力而保持本身。这个思惟是说:当恒星变小时,物质粒子相互靠得非常近,而遵循泡利不相容道理,它们必须有非常分歧的速率。这使得它们相互散开并诡计使恒星收缩。是以,一颗恒星可因引力的吸引和不相容道理引发的架空达到的均衡,而保持其半径稳定,正如同在它的生命的初期引力被热均衡一样。