一、神秘性
“黑洞”这个词，听起来就使人感到神秘莫测，它本身就是存在于宇宙中的一个黑箱。什么叫黑洞?从学术上，可以定义为“宇宙中具有超高密度的区域，它的引力极强，以至包括光在内的任何物质都无法从中逃逸”。那么，到底有没有黑洞呢?关于宇宙中存在黑洞的说法，已经流传了数百年，但科学家们一直认为这只是一个假设，是从数学上提出的猜想。同样地，关于黑洞的研究，也有非常久远的历史。19世纪，法国科学家拉普拉斯就曾说过：“天上最亮的星是看不见的，因为这种星的万有引力是如此之大，以至于连光线都逃不出来。”[3]以后，科学家提出了黑洞这一概念。黑洞表面是一个只进不出的单向膜，任何误入黑洞的物体再也不可能返回，对于外界而言，这种物体就永远消失了。
尽管宇宙中的黑洞就是神秘的黑箱，研究起来相当困难，但是科学家还是知难而进，不断求索，并最终证明黑洞是存在的[4]。1997年1月13日，在加拿大多伦多召开的第189次美洲天文学年会上，来自美国、德国、加拿大等国的天文学家公布了他们关于黑洞研究的最新成果。美国密歇根大学的科学家说，他们利用设在夏威夷的地面望远镜和太空轨道上的“哈勃”望远镜，在附近星系中发现了三个黑洞，并对其他可能存在黑洞的星系进行了进一步观测，最终找到了宇宙大部分星系中央存在黑洞的证据，并且每个黑洞的大小与它所在的星系大小成正比。星体黑洞可以在直径几公里的范围内聚集上亿个太阳的质量，而星系黑洞则可以在一个太阳系大小的范围内聚集30亿个太阳的质量。如果黑洞是固体的话，相当于在1立方厘米的体积内容纳200万吨的物质。
在谈到宇宙中黑洞的证实时，我们不能不提到英国剑桥大学物理学教授斯蒂芬·霍金(Stephen W.Hawking，1942—)。霍金诞生于1942年1月8日，不知是否纯粹偶然的巧合，现代科学的伟大的奠基者伽利略就逝世于300年前的同一天。不幸的是，在他读研究生时，被诊断患了肌萎缩侧索硬化症(俗称卢伽雷氏症)，医生认为他只能活两年了。然而40多年过去了，他奇迹般地活到现在。他虽然瘫痪了，行动完全靠一个电动轮椅，并完全失去了语言能力，只能靠电脑语言合成器进行学术交流。但是，霍金身残志不残，他至今仍然从事人类最前沿的研究，是继爱因斯坦之后最伟大的理论物理学家[5]。就像霍金周身透射出一种神奇色彩一样，他所从事的研究领域就是自然界中最神秘且最具有魅力的内容之一。1971年霍金提出：在宇宙大爆炸后，可能形成数以百万计的微小黑洞，它们成10亿吨的物质密集于一个质子大小的空间内。霍金把量子效应引入黑洞研究，发现了从黑洞的表面会蒸发出粒子，随着黑洞的粒子蒸发，黑洞的质量降低，到了最后一个阶段，黑洞以大爆炸而告终。霍金的发现的伟大性，正如把他引上宇宙学之路的导师西阿玛所说：“仅黑洞蒸发的发现就足以使霍金名垂不朽。”[6]
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