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 环球——宇宙之谜的探索者(8月21日31期)

  霍金知道自己的病,但他交了好运。在他最痛苦的时刻他遇到了像简这样一个他最需要的人。因为医生告诉他说只能再活两年半,霍金当时很受打击,不想再从事他的研究工作了。这也可以理解,因为在这种情况下你还能有什么作为呢?但是与简的结识使他精神焕发,他开始从新振作起来。

  霍金:“我想弄明白宇宙是怎样开始的,根据爱因斯坦的广义相对论,宇宙确实正在膨胀。但它对关键的问题却没有做出回答:就是肯定有过大爆炸,它是时间的开始?在剑桥读书的第三年,罗杰·彭罗斯发现了恒星殒灭的现象。

  我记得当时正在与一位朋友艾弗·罗宾逊交谈。我们边走边谈,谈得非常热烈,然后要过一条马路,在过马路时,我脑子里闪出了一种想法。但过了马路后,我们又开始谈别的,而那个想法也就被抛到脑后了。后来,等我的朋友们都回家后,我才开始有了一种莫名其妙的兴奋感,一种非常令人愉快的感觉。我弄不明白为什么会产生那种感觉,于是我就回想这一天的活动,看看可能是哪些事情使我这样高兴。渐渐地,在过马路时产生的那种想法又浮现在我的脑海里。

  罗杰·彭罗斯证明,在自己的重力下坍缩的一颗要死去的恒星,最终要缩成一个奇点,即密度无限大、体积为零的一点。我意识到,如果我把时间的方向倒过来,使坍缩变成膨胀,我就可以证明宇宙有一个起点。但是,根据爱因斯坦的广义相对论提出的证据表明,一切科学理论,包括爱因斯坦的广义相对论,都在宇宙的起点处失效。

  我们在纽约太空物理研究所召开了一次会议。我在会上说,“在我们得出最后结论之前,我们还应当考虑另一个问题。这就是如何给“因为内引力而完全坍缩的物体”起个名字,因为每次用“因为内引力完全坍缩的物体”这一冗长的名字后,你就会觉得必须它太长了,就是在那时我把它的名字改成了“黑洞”。

  从那次会议起,约翰·惠勒造的“黑洞”这个词突然在世界开始流行起来。全世界的学者,无论是俄罗斯,美国,英国,还是其他地方的学者,都知道用这个名词时它所指的是同一个东西。不仅如此,有关概念也开始在普通民众之中开始传播,甚至科幻作家也开始谈论起“黑洞”来。

  当巨星收缩时,它的引力变得极为强大,连光线也无法逃逸。任何东西都无法逃逸的区域叫做“黑洞”,黑洞的边界叫做“事件视界”。诗人但丁在谈到地狱入口时曾说过,“从这儿进去的人必须抛弃一切希望。”这句话用于事件视界也非常合适。

  在宇宙的漫长历史中,一定有许多恒星燃尽了自己的核燃料后坍缩了。单单在我们的这个星系里,就可以看见大约1000亿颗恒星,但是黑洞的数量可能远比这个数量要多!还有证据表明,在我们自己的这个星系中央就有一个非常大的黑洞。

  朋友们问我,“如果黑洞是黑的,你怎么会看到它呢?”我回答说,“你去过舞厅吗?在那里你是否看到过那些穿着黑色晚礼服的男士与那些穿着白裙子姑娘们在起翩翩起舞的情景?当灯光变暗时,你只能看到姑娘们,假设姑娘就是普通的星星,而男青年就是黑洞。你看不见黑洞,就像你看不见男青年一样。但是姑娘们旋转的舞姿使你确信那里一定有什么东西使她们在旋转。”

  1973年前我的工作是从事广义相对论的研究,在我与乔治·埃利斯合著的《时空的大尺度结构》一书中对研究成果作了总结。甚至在当时我都已经感觉到写字很困难。所以往往在头脑中形成图像,通过这些图像进行思维。”

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责编:曲歌 来源:央视国际