书城科普宇宙真相
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第6章 认识宇宙(5)

按照法国著名学者亚历山大·洛吉尔的观点,“黑色骑士”可以以独特的方式绕地球运行,表明它具有的巨大影响力改变重力,而这只有UFO才能做到的。他认为,这颗被称为“黑色骑士”的奇特卫星很可能与UFO有联系。

在1983年1~11月之间,发射于美国的一颗红外天文卫星在北部天空执行任务时,一个神秘莫测的天体在猎户座方向两次被发现。这两次观测到时隔6个月,这说明它在空中的轨道是相当稳定的。

1988年12月,前苏联科学家通过地面卫星站在地球轨道上也发现了一颗神秘的巨大卫星,当时他们以为这是美国“星球大战”中的卫星。过后前苏联方面才了解到,那颗神秘的卫星在同一时间也被美国的科学家了,当时美国人以为它是属于苏联的。

通过外交途径接触和讨论,美苏两国高层官员明白了那颗卫星是出自第三者。之后有很多调查表明,法国、联邦德国、日本或地球上所有有能力发射卫星的国家,都没有发射过它。

前苏联卫星和地面站的跟踪结果显示,这颗卫星有着巨大的体积,美丽的外形如同钻石一般,它的外围有强磁场来保护,在其内部的探测仪器相当先进。它好像具有扫描和分析地球上的每一件物体的能力,所有的生物都包括在内。同时,它还装有强大的发报设备搜集资料,然后把它们传送到遥远的外太空去。

1989年,在媒体,前苏联的宇航专家莫斯·耶诺华博士公开了此事。他认为,这枚在地球轨道上的卫星是1989年底出现的,分析表明它肯定不是来自地球。所以他郑重表示,前苏联方面将会出动火箭,希望能够把事情查个水落石出。

这件事情被披露后,有世界上200多位科学家表示愿意协助美苏研究这颗可能是来自外太空某个星球的人造天体。

揭秘“黑色骑士”

经过研究,科学家们发现,在地球轨道上运行的不仅有完好的外来人造卫星,而且还有外星太空船残骸,它们是在爆炸后存留下来的。在20世纪60年代初期,前苏联科学家就首次发现了在离地球2000千米的地方,有一个特殊的太空残骸。多年的研究滞后,他们才确信那是外星太空船的残骸,由内部爆炸变成10块碎片。

著名的莫斯科天体物理学家玻希克教授使用精密的仪器追踪了这10片破损的残骸轨道后,发现它们原来是一个整体的,后来一次强烈的爆炸以后——据推算它们最早是在1955年12月18日从同一个地点分离出来的。

世界闻名的前苏联天体物理研究者克萨耶夫说:“有两个最大的残骸,其直径约有30米,在外面装有一定数目的以供通信之用的望远镜、碟形无线。另外,它还有供探视使用的舷窗,内部还有十分先进的设备。太空船的体积显示出它有大概有5层左右。”

前苏联另一个物理学家埃兹赫查也强调:“所有我们搜集到的证据表明,那艘太空船是因为机件故障而爆炸的”。他认为很有可能有外星人员的遗骸存留在太空船上。

总的来说,我们对无边神秘的宇宙产生了无限的猜想和种种的“谜团”。在科技发达的21世纪,科学家们依然不知道,这颗发射于5万年前的人造卫星究竟来自哪里,谁是它的幕后主谋,它来这儿究竟有什么目的。

点击谜团——宇宙白洞存在吗

截止目前,科学家并未真正发现“白洞”,它还只是个理论名词。要发现黑洞,甚至超巨质量黑洞,在技术上都比发现白洞要容易得多。可能每一个黑洞都有一个对应的白洞,但是否所有的超巨质量的“洞”都是“黑”洞我们并不确定,我们也不确定白洞与黑洞是否应成对出现。但在远距离观察时,就重力的观点来看两者的特性是一样的。

人们用复杂的数学工具来分析这些相关方程式时发现,时空结构在这个简单的情形下必须具备时间反演对称性。这也就说明,如果时间倒流的话,所有一切都应该是相同的,所以如果在未来某个时刻光只进不出,那过去一定有个时刻光是只出不进的。看上去就像是黑洞的反转,所以人们称之为白洞。

但是科学家认为在现实中白洞可能并不存在,因为与广义相对论的简单解所描述的相比,真实的黑洞要复杂得多。它们在某个时间恒星坍塌后所形成的,并不是在过去就存在。这样时间的反演对称性就被破坏了,所以如果顺着倒流的时光往前看,这个解中所描述的白洞你将看不到,而是会看到黑洞变回坍塌中的恒星。

由于黑洞拥有极强的引力,附近的任何物体都被一吸而尽,而且只进不出。如果我们将黑洞当成一个“入口”,那么就应该有所谓的“白洞”作为一个只出不进的“出口”。

有个专有名词来称呼黑洞和白洞间的通路,叫做“灰道”。虽然白洞尚未发现,但在科学探索上,被人们发现或证实许多理论上存在的事物是最美的事情之一。因此,也许将来有一天,白洞真的会被天文学家发现。

人类能否飞越宇宙

在光速条件下,质量与速度的关系是成正比的。速度愈大,屈量就愈大。当速度趋于光速时,质量趋于无穷大。在超光速的情况下恰恰相反,速度愈大,质量愈小。从光速开始当速度逐渐增大时,质量从无穷大逐渐减小,速度增至无穷大,质量减到无穷小。

由此可以看出,如果进入超光速飞行,飞的越快,反而能耗越小。如果能够实现超光速飞行,人类就能够穿越200亿光年的宇宙。

飞越银河系要10万年

人类到达的最远地方是月球,月球与地球间的距离是38万千米。第一次登月共用了4天又19小时45分钟,这个速度每秒仅9千米。即使按照第二宇宙速度计算,每秒11.2千米。那么到达火星这个近邻就得用近半年的时间,到达海王星需要13年,到达冥王星需要18年。一个来回得花掉一个人的大半生。

冥王星距我们不过60亿千米,我们到达还尚且几十年,要到达太阳系之外距离我们最近的恒星又该如何呢?如果用速度最快的“旅行者”2号以每小时5.8万千米的第三宇宙速度向太阳最近的邻居飞去,那么也要8万年才能到达。按照这个速度,飞渡银河系需要20亿年。如果以相对论所预言的最高速度一光速前进,越过银河系也得花10万年的时间。走到我们现今测到的宇宙边缘地带要用200亿年!

宇宙之路并未中断。人类和人类的科学正在满怀希望地探索着穿越宇宙的道路。我们可以先到别的行星,再走出太阳系,一步一个阶梯地前进。

飞越宇宙的可行性

1968年,美国的青年科学家戴森提出了一个载人恒星飞行的设想。他设想用一艘重40万吨的飞船,携带30万吨重的氢弹,以1个g的加速度逐渐使飞船加速,10天内到达每秒10万千米的速度向太阳系的恒星世界飞去。

按照戴森的这个设计,要实现恒星际飞行还是太困难了。因为以每秒10万千米的速度到达半人马座比邻星需要130年。

光速是宇宙间一切物质运动速度的极限,那么,要使人类真正亲身到达宇宙的很多地方仍然是不可能的事。

在相对论发展早期,爱因斯坦和彭加勒讨论过超光速粒子——快子的可能性。20世纪70年代,科学界已经产生出一些比较成型的理论,对物质在起光速状态下,质量、时间和长度变换等项特征提出了比较明确的概念。

我们知道,在光速条件下,质量与速度的关系是成正比的。速度愈大,屈量就愈大。当速度趋于光速时,质量趋于无穷大。在超光速的情况下恰恰相反,速度愈大,质量愈小。从光速开始当速度逐渐增大时,质量从无穷大逐渐减小,速度增至无穷大,质量减到无穷小。由此可以看出,如果进入超光速飞行,飞的越快,反而能耗越小。如果能够实现超光速飞行,人类就能够穿越200亿光年的宇宙。

相关链接——外太空有多远

大多数天文学家认为,我们所能看见的宇宙,只是整个宇宙的一部分。真正的宇宙,要比我们所看见的火得多。但是究竟有多大呢?是不是永无止境呢?还是在某处有一个尽头呢?如果确实有这样一个界限的话,这个界限之外又是什么呢?

天文学家认为,答案可能就在宇宙自身的本性中。依据现在的理论,宇宙绕着它自己形成一个曲线,也就是说,永远不可能有“宇宙之外”的地方,因为无论你怎么走,都还是会绕着这个曲线再回到原处。

天文学家认为,宇宙弯曲的弧度很特别,不像地球曲线那么简单。既无法在纸上画出来,也无法以模型表示出(但是却可以用非常复杂的数字计算出来)。正如我们可以不断地沿着地球表面飞行,而永远不离开地球表面一样:我们也可以在太空中飞行无限长的时间,但是却无法飞出太空之外。

宇宙的末日与明天

以前,宇宙学家们相信他们知道宇宙结束的结果:它会慢慢衰弱,变的越来越冷,越来越暗淡,最后宇宙中逐渐只剩下一度发光的恒星的灰烬。然而现在,这些想法已经成为历史了。

宇宙的种种结局

根据最新的研究,宇宙可能有很多种未来,比如可能存在宇宙死亡和重生的循环,或宇宇宙在真空突然变成某种完全不同的物质时可能会有一个十分奇特的结局;还可能在一次大坍塌中宇宙向内塌缩,或者我们将迎来大撕裂这种更加暴力的结局,等等。

为何这么多种可能的结局会突然出现呢?直到最近,恒星和其他物质之间的引力仍是宇宙中的支配性力量,这就说明宇宙的未来只有两种可能:要么宇宙达到使引力能克服大爆炸以来的膨胀的密度,将所有物质在一次大坍塌中重新聚集到一起,成为“大坍塌”;或者宇宙的密度不足够大,膨胀将会一直持续下去。

后者对过去大部分科学家更愿意相信,但在1998年时,天文学家们发现,宇宙的膨胀正在加速并没有变慢。通过研究从遥远的超新星来到地球上的光,表明有一种力量正在加快60亿年前气体的速度。这个发现似乎向我们宣判了一条迅速通往湮没的道路,这也就意味着宇宙变得更冷和单调的速度比我们想象的快得多。

但是,因为还没人知道导致这种加速的因素,对这种预言科学家们认为还太早,天文学家称之为“暗能量”,但这种神秘的力量的起源和性质仍然是个迷。那么怎样才能知道它将来会起到什么作用呢?

对宇宙中诸多“成员”的预测

虽然天文学家们对长期的推测仍有争议,但他们对我们宇宙的邻里关系在较近的未来会有相同的看法。按照他们的观点,在60亿年后事情会相当糟糕,那时太阳会膨胀变成一颗红巨星,将地球上的海洋蒸干甚至吞掉地球,然后它的核燃料会耗尽,收缩成一个白矮星,它的大小和地球差不多。如果那个时候地球仍然存在,它将会变的非常冷,地球表面会覆盖着空气中的氮气凝结成的氮冰,而五彩缤纷的星云也会将地球包围。

银河系也慢慢走向一个艰难的时期:我们正飞向更大的螺旋状的仙女座星系。,两者可能会在大约30亿年后碰撞,将会有一个明亮的结构复杂的混血星系在融合过程中创造出来。那时很多恒星被抛散,压缩星系中大部分游离的气体,从而产生新的恒星。

再过大约几十亿年后,星系的旋臂将会消失,两个螺旋星系将会融合在一起,形成一个巨大的椭圆星系。除了一些气体在临近的小星系被吞噬时喷发外,大部分自由气体都被耗尽,因此很少新的恒星诞生了。

一个惊人的高潮会在银河系和仙女座星系碰撞时出现。在银河系的中心有一个质量超过太阳300多万倍的巨型黑洞,而仙女座星系中心的黑洞大约是银河系中心黑洞的10倍。最终两个黑洞都会落到新的星系中心,互相螺旋接近后融合在一起。惊人的能量也会在这个过程释放出来,发出强烈的光、X射线和引力波脉冲,每一个恒星和行星都会被引力波脉冲压缩和拉伸。

在宇宙的深处,其它星系也在与我们所在的这个椭圆星系远离,并且被暗能量牵引得更快。加速会持续的时间取决于暗能量的性质。一些非常极端的后果会因能量密度随时间减弱而产生。首先,宇宙膨胀的加速会变慢,接着暗能量开始减弱,而宇宙终将停止膨胀,然后开始收缩。星系会互相靠近,最后以很高的速度互相碰撞。最后在一次大坍塌中所有的物质都会撞击到一起,密度和温度都非常高,就像是宇宙最初的大爆炸的一次反转。

延伸阅读——宇宙的两种“死法”

不少科学家认为,利用宇宙间物质的万有引力可以使宇宙膨胀停下来,并最终形成一个平衡状态:既不膨胀也不收缩。但更多的学者不赞成这种观点,他们认为,决定宇宙命运的关键,是宇宙间究竟有多少物质。

现在的科学家普遍认为,宇宙中构成星体和生命的普通物质只占5%,我们还没有认识到的粒子构成的“暗物质”则占20%,宇宙物质科学家把剩下的75%称为“暗能量”。因此对暗能量的考察研究,才是对探询宇宙的未来的关键所在。

虽然对于暗能量的性质及作用力解释学术界目前还没有统一的看法,不过通常的观点认为,如果暗能量与万有引力的作用力方向相反,即表现为斥力,那么宇宙将会一直膨胀,直到无限的虚空而最终灭亡;反之,如果它与万有引力的作用力方向相同,而且比万有引力的作用力还要大得多,那么暗能量就将把宇宙中的万物都“拉到一起”,最终使得宇宙塌缩成一个奇点,宇宙从此消亡。也就是说,即使宇宙不是“膨胀而死”,也会“压缩而亡”。