正文 第五章 跟隨天文探索的腳步(2 / 3)

利用能層的這一特性,希臘物理學家德梅特裏奧斯·克裏斯托多羅(DemetriosDhristodoulou)想出一個很巧妙的方法從黑洞中撮能量。這就是向能層投物質,一部分物質被視界吸入後獲得負能,另一部分則裝載寶貴的能量被發射出來,這些能量比原來物質所積聚的少量能要多得多,特別是沒有廢料的問題。

具體設想是圍繞黑洞建造一個巨大的鋼性骨架,當然要離黑洞足夠遠,以避免過大的潮汐力的作用。然後在這個骨加相建設一座工業城市,將每天數百萬噸垃圾收集起來,裝上小車,傾入黑洞。小車一輛接一輛沿螺旋線落向黑洞,每輛車在進入能層並到達“拋射點”時,一個自動裝置打開,把垃圾倒進仔細設計好的與黑洞轉動方向相反的軌道上。黑洞由於捕獲垃圾而稍稍減小了轉動速度,與此同時,空車以增大的能量離開能層,最後被一個巨大的轉子回收,釋放出大量的轉動能。這個轉子是接在發電機上的,於是就可以為城市提供電力。由每輛小車的回收所淨得的能量等於拋出垃圾的質量能量再加上黑洞本身質量能量的一部分。

這確是一個聰明的方案,城市居民不僅把垃圾的全部質量轉變成了電能,而且還提取了黑洞的一部分能量。不過每次倒進和回收的操作會使黑洞旋轉速度放慢,最後理想城市的創意者就將這個環形城市像陀螺一樣轉到另一個新黑洞的周圍,繼續同樣的過程。這的確是一個令人向往的生態城市。

實際上,彭羅塞過程不隻是一種趣談。黑洞轉動能量的提取,有可能已經在自然的天體物理條件下,正通過一個適當分布的外部磁場而實際發生著。

4.太空中的引力體

1968年以來,國際天文研究小組的“七學士”(天文學家費伯和他的同事們)在觀測橢圓星係時發現,哈勃星係流正在受到一個很大的擾動。所謂哈勃星係流就是指宇宙所表現出來的普遍膨脹運動,有時簡稱哈勃流。這是根據著名的哈勃定律、由觀測星係位移現象所知曉的。哈勃流受到巨大擾動這一現象說明,我們銀河係南北兩麵數千個星係除參與宇宙膨脹外,還以一定的速度奔向距離我們1.05億光年的長蛇座一半人馬座超星係團方向。是什麼天體具有如此大的吸引力呢?天文學家們經分析認為,在長蛇座一半人馬座超星係團以外約5億光年處,可能隱藏著一個非常巨大的“引力幽靈”——“大引力體”(或稱“大吸引體”)。有人用電子計算機作理論模擬顯示,發現這個神秘的大引力體使我們的銀河係大約以每秒170公裏的速度向室女星係團中心運動。與此同時,我們周圍的星係也正以每秒約1000公裏的速度被拖向這個尚未看見的“大引力16體”。有人推測,這個“大引力體的直徑約2.6億光年,質量達310個太陽質量。距離我們大約1.3億光年。我們處於大引力體的外層邊緣。但是,也有人否定這個“引力幽靈”的存在。如倫敦大學的天文學家羅思·魯賓遜和他的同事們,在仔細觀察了國際紅外天文衛星(1983年發射)發回的2400張星係分布照片後斷定,已觀測到的星係團如寶瓶座、長蛇座和半人馬座等,比以前人們認識的要大得多,其寬度大約有1億光年。這些龐大的星係團中存在著足夠的物質,也足以產生拉拽銀河係的引力,而不是什麼別的“大引力體”。究竟有沒有“大引力體”,的確是一個令人費解的宇宙之謎。

5.小行星撞地球的幾率

對於人類來說,最大的自然災害莫過於小行星衝撞地球了。如今,這方麵的研究已取得了許多進展。1980年,有兩位科學家研究了白堊紀和第三紀地層中間的一薄層粘土,發現其中含有大量的銥。而在地球上,銥很罕見;小行星中卻十分豐富。因此他們提出:在白堊紀末,大約距今6500萬年前,地球曾遭到一個巨大小行星的碰撞,從而導致了恐龍的滅絕。這也是恐龍滅絕的假說之一。

幾年前,地質學家在中美洲墨西哥的尤克坦海岸發現了一個水下隕石坑,他們判斷說,這裏很可能就是地球遭小行星碰撞的地點。1993年9月,美國和墨西哥的科學家測得這個隕石坑的直徑約300公裏,碰撞時釋放的能量相當於兩億顆氫彈。據此估計,當時這顆小行星的直徑有16公裏。

與此同時,法國的一個研究小組也發現,在遠離日本1900公裏的太平洋底的一個1300平方公裏的範圍內,遍布有微米級的磁鐵礦和銥晶體。他們認為這不可能是尤克坦碰撞時通過空氣越過來的粒子,因為這樣飛過來的粒子經過空氣的摩擦,必然會被燒成圓形。因此他們推測當時撞入地球大氣層的小行星可能一分為二,其中一塊撞在尤克坦,另一塊則落到了太平洋的中部。

1993年,兩位科學家根據電子計算機模擬認為,以前假定的大量小粒子碰撞的積累而導致地球自轉是不可能的。他們提出了在40億年前,曾發生過一次像火星一樣大的天體碰撞了地球,從而使地球開始了自轉,並由此產生了月球。這也是月球形成的假說之一。

科學們還根據空氣動力學的複雜計算認為,彗星或含碳豐富的小行星會在更高的空中爆炸,還不致於危及地麵,隻有那些含鐵豐富的小行星才會在地麵形成隕石坑,而介於兩者之間的更普遍的石質小行星,才會發生通古斯類型的事件。這是一顆像足球場大的小行星,其典型的速度為45馬赫,當它以此速度進入大氣層時,空氣被集聚在其前方,後方就形成了一個真空,這一巨大的壓力差形成的壓力梯度正好會使它破碎。這一爆炸若發生在8公裏的高空,可使周圍的空氣熱到50000℃,其威力相當於一個核彈頭,並產生出一個以超聲速擴散的熱氣團,其衝擊波足以使一個像紐約那麼大的區域內的樹木全部燃燒起來。據稱6500萬年前就曾有過一場遍及全世界的大火,該大火就是由小行星碰撞地球引起的,大火燒掉了全世界1/4的植物,致使幸存的恐龍也因缺乏足夠的食物而無法繼續生存下去。

1993年6月,科學家們發現了一個新的小行星帶,其中有許多直徑小於50米的小行星正沿著離地球很近的軌道在繞日運行。有人擔心它們會對地球構成威脅,但科學家們的計算後表明,這些直徑小於50米的任何小行星在進入大氣層後,都會被炸得粉碎,因此不會給地球帶來任何災難。

值得注意的是,1983年,又一顆小行星被發現,命名為“1983tv”。英國天文學家在計算了這顆小行星的軌道之後,發表了自己的看法:如果“1983tv”不改變其運行軌道,將於2155年與地球相撞,可能給人類帶來災難。

雖然這將是150年以後的事,但人類也該早想對策,而不能坐以待斃。其實,根據人類現代科學技術水平以及150年的高速發展,辦法還是有的。比如我們可以迫使這顆小行星改變運行軌道,從而避免它與地球相撞。此外,我們還可以運用地對空遠射程導彈一類的武器,在太空中將它摧毀掉,這將不會是很困難的吧!而目前最重要的是,首先精確地計算出這顆小行星的運行軌道,對於2155年碰撞地球一說得出一個準確的結論。在沒有全世界天文學家共同的結論之前,它始終隻是一個“相撞之謎”。

十多年前,美國國家航空和宇宙航行局一個顧問委員會,在討論恐龍滅絕理論時認為,將來類似的撞擊也會使人類滅絕。為此,他們正在研究對策,一旦有一個直徑為一英裏左右的行星將要撞擊地球,可以用發射核彈頭導彈在其旁邊爆炸的方法,來改變它的行進方向。但據地質學家休梅克說,假如赫爾斯與地球相撞,將會釋放相當於10萬個百萬噸級炸彈的能量,假如比它大10倍的行星與地球相撞,才會帶來更大的災難,而爆炸力大如赫爾斯的行星與地球相撞的概率,在10萬年內隻有一次,因此比前麵所說的大十字架更難一遇了。