好奇，是人類與生俱來的本性，而宇宙中最能激發(fā)人類好奇心的天體，莫過于黑洞。

　　神秘天體，鼎鼎大名，幾乎人人皆知，可誰也沒有見過它的廬山真面目，包括天文學(xué)家在內(nèi)。至少到目前為止，它還是一種在預(yù)言上存在的特殊天體，一個想像的現(xiàn)實，但這種預(yù)言卻非憑空幻想，而是建立在嚴(yán)密的科學(xué)推理基礎(chǔ)之上的，也就是說，黑洞并非烏有之物。

　　大家都知道，無論我們用多大的力把石塊拋向天空，石塊最終都會落回地面，這是地球的引力所致，但如果我們借助某種動力設(shè)備，將石塊拋出的速度增大到11.2千米/秒，石塊就會掙脫地球的引力束縛，一去而不復(fù)返。這個速度就是逃逸速度。在月亮上，逃逸速度只有2.4千米/秒，而在太陽上，則需620千米/秒。根據(jù)牛頓的萬有引力定律，逃逸速度只取決于提供引力的星球的性質(zhì)，與被拋射的物體無關(guān)。星球的質(zhì)量越大，逃逸速度也就越大，質(zhì)量一定時，逃逸速度則隨星球半徑的減小而增大。

　　關(guān)于黑洞的思想意識就來自于把簡單的逃逸速度概念推向極端。在拿破侖時代，法國人拉普拉斯注把光速有限的認(rèn)識與牛頓的逃逸速度的推論結(jié)合起來，提出：一個具有與地球同樣的速度而直徑為太陽250倍的明亮星球，它發(fā)射的光將被它自身的引力拉住而不能被我們所接收，因為他計算出，在這樣的星球上，逃逸速度已經(jīng)超過了300000千米/秒。也就是說，只有比光走得更快的東西才能離開這個星球，而我們知道，世界上還沒有比光更快的物體。既然連光也逃不出去，那就沒有什么東西能從這樣的星球上逃掉了，因而，這類天體可能就是宇宙間最明亮，但又是我們絕對看不見的天體。他稱這種天體為“黑暗的一團”。這就是黑洞思想的雛形，雖然那時還沒有“黑洞”這個名詞。

　　上面的推理，依據(jù)的是牛頓的經(jīng)典力學(xué)，它與我們的經(jīng)驗和思維習(xí)慣一致，因此，我們比較容易接受，但實際上，當(dāng)物體的相對速度接近光速時，牛頓的經(jīng)典力學(xué)已經(jīng)失效。

　　1916年，愛因斯坦創(chuàng)立了廣義相對論，提出了引力使時空彎曲的原理。廣義相對論預(yù)言，大質(zhì)量恒星演化的歸宿將是一類極特殊的天體，這種天體只吸收而不輻射。人們常這樣來理解愛因斯坦的相對論：用一個放在彈性橡膠墊上的重物來代表恒星和整個星系，再畫上一些網(wǎng)格線來代表時間和空間。重物的質(zhì)量越大，空間和時間凹陷的程度也就越深，正如一個滾過橡膠墊上的球?qū)⒌暨M由重物形成的凹坑一樣，一切從凹坑附近經(jīng)過的東西也就難逃脫墜落在這個大質(zhì)量物體中的命運。也就是說，當(dāng)這個重物達到極高密度時，就在空間形成了一只很深的“引力陷阱”，最終把空間彎曲到這樣一個程度，以致附近的任何物體，包括光線在內(nèi)被其吞滅，就好像一個無底洞，這樣的天體稱為黑洞。在黑洞的中心是一個奇點，那里所有的物質(zhì)都被無限壓縮，時空被無限彎曲。

　　宇宙監(jiān)獄

　　黑洞，猶如一只蹲伏在黑暗之處的怪獸，它吞噬經(jīng)過它附近的所有物體，又不讓任何事件被外界所知。從黑洞的外面看，它漆黑一片，又深不可測，是個永遠(yuǎn)也填不滿的無底洞，但黑洞絕對不是一個黑色的空洞。1967年，美國物理學(xué)家惠勒形象地將它取名為“黑洞”，真是貼切之極！

　　從本質(zhì)上講，黑洞是一個特殊的大質(zhì)量恒星坍縮后形成的，它是死亡了的大質(zhì)量天體�？茖W(xué)家認(rèn)為，當(dāng)恒星演化到核能耗盡的時候，若它的剩余質(zhì)量超過太陽質(zhì)量的3.2倍，其中子結(jié)構(gòu)的抗拒力將抵不住引力的坍縮，因此，中子星在自身引力的擠壓下將被碾得粉碎，最終形成一個密度高得難以想像的黑洞。黑洞的基本特征之一是有一個封閉的邊界，稱為“視界”。外界的物質(zhì)和輻射可以進入視界，而視界里的一切卻不能跑到外面來。這種只進不出的特點，使黑洞獲得了一個極為恐怖的別名——宇宙監(jiān)獄。光就被囚禁在這樣的“監(jiān)獄”之中。同時，黑洞隱身在茫茫星海之中，不顯山，不露水，看不見，摸不著，猶如古時隱居山野的名士，因此又有“宇宙隱者”之稱。

　　黑洞是宇宙之中最神秘的天體，迄今為止，它還只是理論物理學(xué)家“躍然紙上的天體”。有人將黑洞比喻為一團永遠(yuǎn)解不開的謎，每當(dāng)一個謎被破解，新的謎又隨之產(chǎn)生，或許這正是黑洞的魅力之所在吧！

　　尋找黑洞

　　既然黑洞是信息的囚禁地，那么，科學(xué)家們是如何探測到黑洞的呢？

　　黑洞強烈的引力可以透露出蛛絲馬跡的信息�？茖W(xué)家們正是通過黑洞引力對附近天體的影響，間接發(fā)現(xiàn)它的。例如，當(dāng)物質(zhì)在落向黑洞時，由于巨大引力的影響，它們會圍繞黑洞高速旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)的過程中，釋放出強的高能X射線或γ射線，由此我們可以探測到黑洞的存在。

　　那么，黑洞在哪兒呢?科學(xué)家們認(rèn)為，最好從那些明知是雙星，但是怎么也看不見另外一顆質(zhì)量很大的星的地方去探索。因為從雙星的軌道運動算出的質(zhì)量值是十分可靠的，只要這顆“看不見”的星的質(zhì)量在太陽的3倍以上，它就極有可能是一個黑洞。如果那兒還有很強的X射線發(fā)出，黑洞的可能性就更大了。

　　近年來，有關(guān)黑洞存在的證據(jù)愈來愈多�？茖W(xué)家們猜測，我們銀河系中心很可能存在黑洞。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的位于室女座星系團內(nèi)距離我們約5000多光年的河外星系M87的中心可能有一個黑洞，但迄今為止，人類還沒有真正捕捉到黑洞。有朝一日，當(dāng)科學(xué)家掀開籠罩在黑洞之上的神秘面紗時，我們的宇宙科學(xué)將步入一個嶄新的階段。