黑洞到底是什么?黑洞是否真實存在?遇見黑洞會是什么樣的體驗?進(jìn)入黑洞能否遇見未來的自己?
5月13日,我校學(xué)術(shù)報告廳座無虛席。中國科學(xué)院大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院副院長,國家天文臺臺長助理,首席研究員,中科院光學(xué)天文重點實驗室副主任劉繼峰做客三巖講堂,與我校師生暢談“遇見黑洞”。校黨委委員、宣傳部部長葉華松主持。
劉繼峰首先借《廣義相對論》引出逃逸速度的概念,而當(dāng)一個星體的逃逸速度超過光速時,將無法被辨識,這就是牛頓力學(xué)下的“暗星”。反之,當(dāng)一個星體的逃逸速度低于光速時,恒星就變成了黑洞。他引用美國物理學(xué)家奧本海默的話對黑洞進(jìn)行另一種解釋:當(dāng)所有熱核能源都耗盡而再沒有什么能夠抵擋自引力的時候,無限坍塌,就形成了黑洞。同時,大質(zhì)量的恒星死亡也可以產(chǎn)生黑洞。因此黑洞有兩大特點:一是致命;二則是質(zhì)量大。
那么如何能從上萬個明亮的恒星中找出一個不發(fā)光而吞噬光的黑洞呢?對此劉繼峰提出了引力透鏡效應(yīng)的概念,即“致命”黑洞會引起更大更極端的偏折,甚至可以看到黑洞背面的光。同時可以通過耀眼的吸積盤和壯觀噴流現(xiàn)象判斷黑洞的存在。這也證明黑洞并不都是黑暗的。如星系中心的黑洞:活動星系核,被稱為宇宙中最亮的天體,其光速是太陽的1萬億倍,比100個正常星系的總光度還高。目前科學(xué)家已在銀河系中發(fā)現(xiàn)近二十個由恒星死亡形成的黑洞并測定了它們的質(zhì)量。
劉繼峰引用霍金的“時序保護(hù)猜想”:物理不允許時間機器,以“保證世界不會破壞歷史”……表達(dá)了對電影《星際穿越》(intersteller)中提到的“時空穿越”的否定。他認(rèn)為,時空穿越是嚴(yán)重違背因果律的,會造成物理世界的崩塌。同時他給出了專業(yè)的解釋,即宇宙由三種物質(zhì)組成:一是具有引力并可見的平常物質(zhì);二是具有引力并不可見的暗物質(zhì);三是具有斥力的暗能量。穿越時空所需的暗能量至今亟待探究。
劉繼峰旁征引博、深入淺出的講解,使在場師生對黑洞有了更深入的了解。