星际机兵-第65部分
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当你观察一个恒星坍缩并形成黑洞时，为了理解你所看到的情况，切记在相对论中没有绝对时间。每个观测者都有自己的时间测量。由于恒星的引力场，在恒星上某人的时间将和在远处某人的时间不同。假定在坍缩星表面有一无畏的航天员和恒星一起向内坍缩，按照他的表，每一秒钟一信号到一个绕着该恒星转动的空间飞船上去。在他的表的某一时刻，譬如11点钟，恒星刚好收缩到它的临界半径，此时引力场强到没有任何东西可以逃逸出去，他的信号再也不能传到空间飞船了。当11点到达时，他在空间飞船中的伙伴现，航天员来的一串信号的时间间隔越变越长。但是这个效应在1点59分59秒之前是非常微小的。在收到1点59分58秒和1点59分59秒出的两个信号之间，他们只需等待比一秒钟稍长一点的时间，然而他们必须为11点出的信号等待无限长的时间。按照航天员的手表，光波是在1点59分59秒和11点之间由恒星表面出；从空间飞船上看，那光波被散开到无限长的时间间隔里。在空间飞船上收到这一串光波的时间间隔变得越来越长，所以恒星来的光显得越来越红、越来越淡，后，该恒星变得如此之朦胧，以至于从空间飞船上再也看不见它，所余下的只是空间中的一个黑洞。然而，此恒星继续以同样的引力作用到空间飞船上，使飞船继续绕着所形成的黑洞旋转。
但是由于以下的问题，使得上述情景不是完全现实的。你离开恒星越远则引力越弱，所以作用在这位无畏的航天员脚上的引力总比作用到他头上的大。在恒星还未收缩到临界半径而形成事件视界之前，这力的差就已经将我们的航天员拉成意大利面条那样，甚至将他撕裂！然而，我们相信，在宇宙中存在质量大得多的天体，譬如星系的中心区域，它们遭受到引力坍缩而产生黑洞；一位在这样的物体上面的航天员在黑洞形成之前不会被撕开。事实上，当他到达临界半径时，不会有任何异样的感觉，甚至在通过永不回返的那一点时，都没注意到。但是，随着这区域继续坍缩，只要在几个钟头之内，作用到他头上和脚上的引力之差会变得如此之大，以至于再将其撕裂。
罗杰·彭罗斯和我在1965年和197年之间的研究指出，根据广义相对论，在黑洞中必然存在无限大密度和空间——时间曲率的奇点。这和时间开端时的大爆炸相当类似，只不过它是一个坍缩物体和航天员的时间终点而已。在此奇点，科学定律和我们预言将来的能力都失效了。然而，任何留在黑洞之外的观察者，将不会受到可预见性失效的影响，因为从奇点出的不管是光还是任何其他信号都不能到达他那儿。这令人惊奇的事实导致罗杰&p；#8226；彭罗斯提出了宇宙监督猜测，它可以被意译为：“上帝憎恶裸奇点。”换言之，由引力坍缩所产生的奇点只能生在像黑洞这样的地方，在那儿它被事件视界体面地遮住而不被外界看见。严格地讲，这是所谓弱的宇宙监督猜测：它使留在黑洞外面的观察者不致受到生在奇点处的可预见性失效的影响，但它对那位不幸落到黑洞里的可怜的航天员却是爱莫能助。
广义相对论方程存在一些解，这些解使得我们的航天员可能看到裸奇点。他也许能避免撞到奇点上去，而穿过一个“虫洞”来到宇宙的另一区域。看来这给空间——时间内的旅行提供了巨大的可能性。但是不幸的是，所有这些解似乎都是非常不稳定的；小的干扰，譬如一个航天员的存在就会使之改变，以至于他还没能看到此奇点，就撞上去而结束了他的时间。换言之，奇点总是生在他的将来，而从不会在过去。强的宇宙监督猜测是说，在一个现实的解里，奇点总是或者整个存在于将来（如引力坍缩的奇点），或者整个存在于过去（如大爆炸）。因为在接近裸奇点处可能旅行到过去，所以宇宙监督猜测的某种形式的成立是大有希望的。这对科学幻想作家而言是不错的，它表明没有任何一个人的生命曾经平安无事：有人可以回到过去，在你投胎之前杀死你的父亲或母亲！
事件视界，也就是空间——时间中不可逃逸区域的边界，正如同围绕着黑洞的单向膜：物体，譬如不谨慎的航天员，能通过事件视界落到黑洞里去，但是没有任何东西可以通过事件视界而逃离黑洞。（记住事件视界是企图逃离黑洞的光的空间——时问轨道，没有任何东西可以比光运动得。）人们可以将诗人但丁针对地狱入口所说的话恰到好处地用于事件视界：“从这儿进去的人必须抛弃一切希望。”任何东西或任何人一旦进入事件视界，就会很地到达无限致密的区域和时间的终点。
广义相对论预言，运动的重物会导致引力波的辐射，那是以光的度传播的空间——时间曲率的涟漪。引力波和电磁场的涟漪光波相类似，但是要探测到它则困难得多。就像光一样，它带走了射它们的物体的能量。因为任何运动中的能量都会被引力波的辐射所带走，所以可以预料，一个大质量物体的系统终会趋向于一种不变的状态。（这和扔一块软木到水中的情况相当类似，起先翻上翻下折腾了好一阵，但是当涟漪将其能量带走，就使它终平静下来。）例如，绕着太阳公转的地球即产生引力波。其能量损失的效应将改变地球的轨道，使之逐渐越来越接近太阳，后撞到太阳上，以这种方式归于终不变的状态。在地球和太阳的情形下能量损失率非常小——大约只能点燃一个小电热器，这意味着要用大约1干亿亿亿年地球会和太阳相撞，没有必要立即去为之担忧！地球轨道改变的过程极其缓慢，以至于根本观测不到。但几年以前，在称为psR1913＋16（psR表示“脉冲星”，一种特别的射出无线电波规则脉冲的中星）的系统中观测到这一效应。此系统包含两个互相围绕着运动的中星，由于引力波辐射，它们的能量损失，使之相互以螺旋线轨道靠近。
在恒星引力坍缩形成黑洞时，运动会得多，这样能量被带走的率就高得多。所以不用太长的时间就会达到不变的状态。这终的状态将会是怎样的呢？人们会以为它将依赖于形成黑洞的恒星的所有的复杂特征——不仅仅它的质量和转动度，而且恒星不同部分的不同密度以及恒星内气体的复杂运动。如果黑洞就像坍缩形成它们的原先物体那样变化多端，一般来讲，对之作任何预言都将是非常困难的。
然而，加拿大科学家外奈伊斯雷尔在1967年使黑洞研究生了彻底的改变。他指出，根据广义相对论，非旋转的黑洞必须是非常简单、完美的球形；其大小只依赖于它们的质量，并且任何两个这样的同质量的黑洞必须是等同的。事实上，它们可以用爱因斯坦的特解来描述，这个解是在广义相对论现后不久的1917年卡尔&p；#8226；施瓦兹席尔德找到的。一开始，许多人（其中包括伊斯雷尔自己）认为，既然黑洞必须是完美的球形，一个黑洞只能由一个完美球形物体坍缩而形成。所以，任何实际的恒星——从来都不是完美的球形——只会坍缩形成一个裸奇点。
然而，对于伊斯雷尔的结果，一些人，特别是罗杰彭罗斯和约翰惠勒提倡一种不同的解释。他们论证道，牵涉恒星坍缩的运动表明，其释放出来的引力波使之越来越近于球形，到它终于静态时，就变成准确的球形。按照这种观点，任何非旋转恒星，不管其形状和内部结构如何复杂，在引力坍缩之后都将终结于一个完美的球形黑洞，其大小只依赖于它的质量。这种观点得到进一步的计算支持，并且很就为大家所接受。
伊斯雷尔的结果只处理了由非旋转物体形成的黑洞。1963年，西兰人罗伊克尔找到了广义相对论方程的描述旋转黑洞的一族解。这些“克尔”黑洞以恒常度旋转，其大小与形状只依赖于它们的质量和旋转的度。如果旋转为零，黑洞就是完美的球形，这解就和施瓦兹席尔德解一样。如果有旋转，黑洞的赤道附近就鼓出去（正如地球或太阳由于旋转而鼓出去一样），而旋转得越则鼓得越多。由此人们猜测，如将伊斯雷尔的结果推广到包括旋转体的情形，则任何旋转物体坍缩形成黑洞后，将后终结于由克尔解描述的一个静态。
黑洞是科学史上极为罕见的情形之一，在没有任何观测到的证据证明其理论是正确的情形下，作为数学的模型被展到非常详尽的地步。的确，这经常是反对黑洞的主要论据：你怎么能相信一个其依据只是基于令人怀疑的广义相对论的计算的对象呢？然而，1963年，加利福尼亚的帕罗玛天文台的天文学家马丁·施密特测量了在称为3273（即是剑桥射电源编目第三类的273号）射电源方向的一个黯淡的类星体的红移。他现引力场不可能引起这么大的红移——如果它是引力红移，这类星体必须具有如此大的质量，并离我们如此之近，以至于会干扰太阳系中的行星轨道。这暗示此红移是由宇宙的膨胀引起的，进而表明此物体离我们非常远。由于在这么远的距离还能被观察到，它必须非常亮，也就是必须辐射出大量的能量。人们会想到，产生这么大量能量的唯一机制看来不仅仅是一个恒星，而是一个星系的整个中心区域的引力坍缩。人们还现了许多其他类星体，它们都有很大的红移。但是它们都离开我们太远了，所以对之进行观察太困难，以至于不能给黑洞提供结论性的证据。
霍金关于黑洞理论ph1pkudunt1/ush/surs/t/sjjs9ht
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（《时间简史》第6章黑洞第7章黑洞不是这么黑的）
正文 第001节 引子
一支由十几人组成的国防护卫队步履稳健，脚步如一，顺着密闭精钢通道来到‘联合国防卫总署高级战略会议室’门外。走在前面的队长上前打开门后，队伍中一名身着白色科研制服的科研人员微笑着，走了进去。
会议室内已经有二十几名来自不同国家的国防部长在此等候，这些挂着上将、大将军衔的将军们正在交头接耳，小声地议论。当这名工作人员进入会议室后，所有的将军们都把目光投到了他的身上，有赞赏，有猜疑，有打量，也有轻视……不一而同。
今年联合国的轮值防卫署长是来自意大利的国防部长帕特里克，只见他向这名科研人员伸出手，对众人介绍道：
“k，让我给你们介绍一下，这位就是我们今天这场会议的主角，来自美国Ln集团旗下生物工程科研院的威廉&p；#8226；詹姆斯博士。他今天要给我们讲说的内容，也许会成为我们人类文明展进程中一个崭的转折点。”
说着，帕特里克向詹姆斯做了个手势，并随后退到讲台旁边。詹姆斯博士意气风，带着从始至终的自信微笑走上了讲台。
“将军们，部长们，我很荣幸能够站在这里向大家讲说Ln集团旗下生物工程科研院的研究成果。在具体讲述研究报告之前，我想向大家提出一个问题：回顾人类的整个文明进程，是什么在阻滞我们飞展？”
说到这，詹姆斯博士顿了一下，在环顾了一遍在座的众位将军后继续道：
“针对这个问题众位将军此时心中想到了什么答案？请允许我在这里冒昧地做个猜想，是战争？贫富差距？天灾**？各种疾病？不不，我可以很明确地告诉大家，这些都不是根源所在。诚然它们在我们人类的文明进程中产生了一些不和谐的音符，但是，它们在真正的根源面前只能算是一点无关紧要的小疾，套用中国的成语就是小巫见大巫，班门弄斧。目前人类经过一千多万年的展，已经进入了一个瓶颈时代，我们的展变得像迟暮老人般缓慢，我们的生活节奏亢沉、锁碎，各种顽固致命疾病又让我们束手无策。我们需要改变，而且是迫切需要。”
俄罗斯国防部长这时放下手里的茶杯，挑着眉毛道：
“詹姆斯博士，我承认你在演讲方面的口。不过，这里是联合国防卫总署的高级战略会议室，你所面对的是来自全球二十余个军事常务理事国的国防部长，这些部长们平时都很忙，有数不清的电话和军情函件等待他们批阅。如果你是来推销Ln集团生产的夜光避孕套，或是纳米干爽卫生巾，或是其它的随便什么Ln集团产品，我想你是多此一举了。凭借幅盖全球的电视行销网络使它们的名声早已经家喻户晓，连三岁小孩都知道当钻到阴暗角落里时，可以用夜光避孕套代替手电筒照明。所以，请不要再费无谓的唇舌，直接讲说你此行的中心议题；请记住，我们都很忙。”
会议室内一阵哄笑，詹姆斯博士也随着众人笑了笑，道：
“不合时宜地急躁似乎永远是俄国人地专利。这使你们在历史上错过了很多可以反制美国和北约军事集团地机会。既然如此。好吧。那么我就直接说说我给大家带来地Ln集团旗下生物科研院地研究成果——关于改变人类染色体组成地可行性报告。”
改变人类染色体组成？詹姆斯博士地话可谓一语惊人。让各国国防部长们瞪大了眼睛。就连由于受到詹姆斯奚落而刚要大雷霆地俄罗斯国防部长也扶着椅扶手缓缓坐了下去。他们都想知道Ln集团地生物科研院将对人类固有地染色体组成进行怎样地改变。改变后又会带来什么样地效果。
各国国防部长地表情�
