12.茫茫宇宙,科學家的遊樂場
在本部分,我們要講幾個非常有趣的話題,關於黑洞,關於反物質,關於相對論等等。
比如說,即使不是通過克隆或工業複製,我們也可以看到一個與自己長得一模一樣的人站在麵前,這時我們怎麼想?又比如說,當我們穿過黑洞回到過去,看見媽媽正在生產自己--自己又一次看到了自己,這可能嗎?
據說,在未來社會,我們可以有四種方式得到自己--克隆、複製、反物質與黑洞。"兩個我!甚至多個我!"這滋味好受嗎?
而在本書其他部分中提到,我們被機器化;或在進行特殊的包裝與整容等方式當中,反倒失去了自己!
一係列既荒唐又有趣的故事背後,卻是一些沉重的思考:科學與科學家,不是也有客觀的、非人為的缺陷,甚至主觀的、人為的欺騙、無聊成分麼?科學家,正在拿科學當遊戲,糊弄世人。當然,還有科研水平不夠的情況。
黑洞:看不見的"深淵""
站在新世紀的大門口,回顧我們所經曆的這100年,科學技術的日新月異讓人應接不暇。各類學科越分越細,並且產生了諸多的交叉與邊沿學科,交織成密集的網,幾乎籠罩住了人類活動的所有領域。新的理論、新的現象、新的數據、新的產品、新的構想風起雲湧,極大地影響了人們的生活和思維。人們越來越深切地感受到,科學技術對自身和世界所發生的作用與日俱增。
在20世紀,物理學是科學的桂冠。相對論和量子力學作為物理學的兩大支柱,不僅解決了上世紀遺留下來的種種疑難問題,而且開創了新的科學前景,作了眾多令人難以想象卻又不斷被證實的預言。而黑洞和反物質則是其中的兩個亮點。由於近期太空望遠鏡和加速器取得了新的巨大成果,對黑洞和反物質的研究取得了新的突破,並有可能使人們對基礎理論和整個宇宙的認識再一次發生飛躍。而圍繞相對論又出現了新的說法。對這三個話題,我們的探討將進入茫茫宇宙,那裏曾經隻有科學家們的思想才可以遨遊。
從"哈勃"說起
一架天文望遠鏡於l987年由航天飛機發射入500公裏的高空軌道,成了永久性的人類"太空眼"。當美國"發現號"航天飛機把這隻"眼睛"擦得越來越亮後,"哈勃"也給人類送來了越來越多的宇宙信息。借助近紅外照相機和多目標分光儀,1997年5月上旬,整修後的"哈勃"傳回四幅有關天體的照片,其中就有關於黑洞的。"哈勃"的太空望遠鏡圖像攝譜儀對距離地球5000萬光年的M84星係中央進行了觀測,發現該星係中心半徑26光年範圍內的氣體物質突然獲得每小時140.8萬公裏的高速度,這表明那兒存在一個引力巨大的黑洞。"哈勃"專家們說,天文學家經過長久觀測和演算才能推測黑洞的存在,而"哈勃"隻用20分鍾就證明M84星係中心確實有黑洞。實際上在此前後。"哈勃"已經發現了大批的黑洞,如天鵝座X一1,天鵝座V404和天蠍座l994新星,隻不過都沒有M84的大--它的質量至少是太陽的3億倍!
當然,"哈勃"也不能占盡所有的風頭。在1997年8月21日日本京都第23屆國際天文學聯合總會上,德國麥克斯普蘭克研究所的根茨爾小組和美國加利福尼亞大學的研究小組同時報告說,他們利用安裝在地球上不同地點的天文望遠鏡已找到足夠的證據證明:在銀河係中心的確存在黑洞。近6年來,雷因哈爾德·根茨爾博士領導他的同事們利用智利的3.5米口徑望遠鏡,對位於天馬星座銀河係中心附近的星體活動進行了詳細的觀測。最近他們發現,在從銀河係中心到光行進一周時間的距離內的星體正以每秒2000公裏的速度繞銀河中心旋轉。根據這一速度,星體旋轉軌道內側的質量約為太陽的250萬倍。將如此巨大的質量集中於如此狹小的範圍內,除了黑洞沒有其他可能。加利福尼亞大學研究小組晚四年才開始用10米口徑的望遠鏡觀察並掌握了銀河係中心附近近百個星體的運動速度,據此得出的結果與根茨爾小組的基本相同。也許在浩瀚的宇宙中,銀河係中心算是離我們比較近的了。仿佛黑洞就在身邊。
現在科學家們不但找到了黑洞存在的若幹證據,而且觀察到了黑洞的邊界,獲得了黑洞存在的直接證據,甚至發現每個黑洞大小與它所在的星係大小成正比。除星係中心黑洞之外,另一類恒星黑洞也已有規律可循。耶魯大學查爾斯·貝林在1997年6月上旬說:"對這些(恒星)黑洞來說,7個太陽的質量是某種幻數。一顆恒星在超新星爆炸中塌縮,看來有利於在黑洞中保留7個太陽質量的物質,並把這顆恒星的其餘部分分散到太空中去。"在他的研究中,例外的一個卻大約有14個太陽質量那麼大。他也相信存在某種自然法則而導致這一出人意料的結果。這些成果對了解宇宙黑洞與星係的關係、探求宇宙的演變規律都極為重要。