7. 發(fā)現(xiàn)黑洞存在

如果得知基本黑洞理論早在1783年便被首次提出的話,那些認(rèn)為黑洞屬于未來(lái)派或者現(xiàn)代派想法的人可能會(huì)大為驚訝的。當(dāng)時(shí),地質(zhì)學(xué)家約翰·米契爾在寫給皇家學(xué)會(huì)的一封信中提到了黑洞。他指出,如果一顆恒星擁有足夠大的質(zhì)量,一個(gè)從無(wú)限高度向它墜落的天體將獲得更大的表面速度——甚至超過光速,從類似這樣一個(gè)天體發(fā)生的所有光線都會(huì)因自身引力原路返回。
然而,在整個(gè)19世紀(jì),存在黑洞一度被視為一個(gè)太過荒謬而可笑的想法,原因在于:物理學(xué)家認(rèn)為光是一種以“以太”為媒質(zhì)的波,可以被假定為無(wú)質(zhì)量,因此對(duì)引力具有“免疫性”。直到1915年愛因斯坦提出著名的廣義相對(duì)論,科學(xué)家才不得不嚴(yán)肅對(duì)待黑洞理論。根據(jù)愛因斯坦相對(duì)論的一個(gè)重要預(yù)測(cè),光線會(huì)因引力影響發(fā)生彎曲。此后,阿瑟·埃丁頓對(duì)日食時(shí)的恒星位置進(jìn)行了測(cè)量。測(cè)量結(jié)果顯示,它們發(fā)出的光線因?yàn)樘?yáng)引力發(fā)生彎曲,但受當(dāng)時(shí)使用的設(shè)備限制,觀察到的彎曲效應(yīng)幅度太小,因此并不可靠——有關(guān)黑洞存在的理論是后來(lái)正式得到公認(rèn)的。
相對(duì)論確立后,黑洞便成為一個(gè)嚴(yán)肅的課題,蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡等理論學(xué)家都詳細(xì)闡明過它們的特性。在此之后,天文學(xué)家便開始尋找黑洞蹤影。越來(lái)越多的證據(jù)證明,黑洞與宇宙中很多星系(包括銀河系在內(nèi))中央的天體具有相似性,它們是產(chǎn)生高能宇宙射線的最大天體。然而,爭(zhēng)論并沒有完全停止。2007年公布的一個(gè)有爭(zhēng)議的計(jì)算結(jié)果顯示,在恒星塌陷成黑洞過程中,大量物體被拋出“母體”,由于質(zhì)量減少,它們不可能形成真正的黑洞。