可怕的谜团

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出版社:北京工业大学出版社
出版日期:2012-5
ISBN:9787563924974
作者:倪宛卿
页数:208页

章节摘录

看不见的黑洞——宇宙“贪吃鬼”    人类对宇宙的研究永无止境,在浩瀚无垠的宇宙中蕴藏着无数深奥的玄机,使人着实为之着迷,宇宙黑洞就是一个深不可测的谜。对于黑洞“贪吃”的研究在天文界中是颇具神秘性的,同时也是当今最具挑战性生、最让人兴奋不已的天文学研究课题之一。科学家们正努力揭开黑洞之谜。    黑洞是一个在天文学中较晚出现的概念,在天文界中颇具神秘性,对于一般人来说更是无法想象。黑洞其实是一个空壳子般的天区,但它又是宇宙中密度最高的地方。黑洞中隐匿着巨大的引力场,这种引力大到任何东西,甚至连光,都难逃黑洞的手掌心。黑洞不让其边界以内的任何事物被外界看见,这就是这种天区在1969年被美国物理学家约翰·阿提·惠勒称为贪得无厌的“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。据猜测,黑洞是死亡恒星或爆炸气团的剩余物,是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。    黑洞其实也是个星球(类似星球),只不过它的密度非常非常大,靠近它的物体都被它的引力所约束,不管用多大的速度都无法脱离。对于地球来说,如果以第二宇宙速度(11.2千米/秒)来飞行就可以逃离太阳系,但是对于黑洞来说,它的第三宇宙速度之大,竟然超越了光速,所以连光都跑不出来,于是射进去的光没有反射回来的。我们的眼睛就看不到任何东西,只是一片黑色。    因为黑洞是不可见的,所以有人一直在质疑,黑洞是否真的存在?如果真的存在,它们到底在哪里?    黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程。恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,然后被压缩为一个密度高到难以想象的物质。巨大的引力使任何靠近它的物体都会被它吸进去,黑洞就变得像贪吃鬼一样。即使是光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系,于’是“黑洞”就诞生了。    我们用爱因斯坦创建的广义相对论——引力学来理解黑洞的动力学,并理解它们怎么会使内部的所有事物逃不出边界。引力学说适用于行星、恒星,也适用于黑洞。爱因斯坦在1916年提出来的这一学说,说明空间和时间是怎样因大质量物体的存在而发生畸变的。简言之,广义相对论说物质弯曲了空间,而空间的弯曲又反过来影响穿越空间的物体的运动。    爱因斯坦的学说认为质量使时空弯曲。我们不妨在弹簧床的床面上放一块大石头来说明这一情景:石头的重量使得绷紧了的床面稍微下沉了一些,虽然弹簧床面基本上仍旧是平整的,但其中央仍稍有下凹。如果在弹簧床中央放置更多的石块,则将产生更大的效果,使床面下沉得更多。事实上,石头越多,弹簧床面弯曲得越厉害。    同样的道理,宇宙中的大质量物体会使宇宙结构发生畸变。正如10块石头比1块石头使弹簧床面弯曲得更厉害一样,质量比太阳大得多的天体比等于或小于一个太阳质量的天体使空间弯曲得厉害得多。    如果一个网球在一张绷紧了的平坦的弹簧床上滚动,它将沿直线前进。反之,如果它经过一个下凹的地方,则它的路径呈弧形。同理,天体穿行时空的平坦区域时继续沿直线前进,而那些穿越弯曲区域的天体将沿弯曲的轨迹前进。    假如在弹簧床面上放置一块质量非常大的石头,石头将大大地影响床面。不仅会使其表面弯曲下陷,还可能使床面发生断裂。类似的情形同样可以在宇宙出现。若宇宙中存在黑洞,则该处的宇宙结构将被撕裂。这种时空结构的破裂叫做时空的奇异性或奇点。    那么,为什么任何东西都不能从黑洞逃逸出去呢?正如一个滚过弹簧床面的网球,会掉进深洞一样,一个经过黑洞的物体也会被其引力陷阱所捕获。而且,若要挽救运气不佳的物体需要无穷大的能量。    我们已经说过,没有任何东西能进入黑洞中而再逃离出来。但科学家认为黑洞会缓慢地释放其能量。著名的英国物理学家霍金在1974年证明黑洞有一个不为零的温度,有一个比其周围环境要高一些的温度。依照物理学原理,一切比其周围温度高的物体都要释放出热量,同样黑洞也不例外。一个黑洞会持续几百万万亿年散发能量,黑洞释放能量称为“霍金辐射”。黑洞散尽就是所有能量的消失。此外,黑洞还能释放红外线。当超大质量黑洞发生碰撞后就会形成持续的“红外线晚霞”,这些晚霞能持续发光10万年。借助于美国宇航局“斯皮策”太空望远镜并利用其红外探测功能可观测到此类红外线呈现绚丽晚霞的景象。    我们都知道因为黑洞不能反射光,所以看不见。在我们的脑海中黑洞可能是遥远而又漆黑的。但霍金认为黑洞并不如大多数人想象的那样黑。他指出黑洞的放射性物质来源是一种实粒子,这些粒子在太空中成对产生,不遵从通常的物理定律。而且这些粒子发生碰撞后,有的就会消失在茫茫太空中。一般说来,可能直到这些粒子消失时,我们都未曾有机会看到它们。    黑洞无疑是当今最有挑战性、最让人兴奋不已的天文学说之一。许多科学家也正在不断地努力揭开它那神秘的面纱。相信不久会有更多的新成果展现在我们面前。    P9-11

前言

从一个新生命呱呱坠地的那一刻起,大自然就无时无刘不在向他展现着自己的深邃与神奇大自然充满神奇色彩,它隐藏着太多的奥秘,演绎着不朽的神奇、宇宙万象,地球万物,像高超的魔术师,不断地在我们面前展示着充满迷雾的奇异现象。    时空隧道到底是怎么一回事?太阳还能照耀我们多久?是谁制造了麦田怪圈?幽灵岛为何或隐或现?南极冰天雪地中怎么会有不冻湖?蝴蝶泉边为什么万蝶聚会?巨菜谷的萝卜怎能长到211多公斤?恐怖的人体自燃又是怎么一回事?这些令人困惑的谜团,这些神秘的现象,人们用现有的科学技术手段,或者按照正常的思维逻辑,一直无法作出合理的解释,这些未解之谜所散发的巨大魅力像磁石般吸引着人们好奇的目光,并刺激着人们探究其真相的强烈兴趣。    值得庆幸的是,人类一直都没有停止过探索大自然的脚步,一直都在为揭开大自然的真实面目而奋斗,永不满足的求知欲让世界变得美好而有趣。破解自然界的谜团,是人类不懈努力的目标,每一个谜团都会带给你超乎想象的神奇感受,每一次翻阅往日的探索史都会让你有无限的感动和期待。本书挑选了自然界86个最受大众关注的谜团呈现给读者。了解这些知识,可以让我们学会辩证地看待问题,并有助于培养我们的探索精神。

作者简介

大自然是一个充满神奇色彩的世界,它演绎着不朽的神奇,有着无数的谜团。这些谜团所散发的巨大魅力,像磁石般吸引着人们好奇的目光,激发了人们探究其真相的强烈兴趣。倪宛卿编著的《可怕的谜团:世界最超凡的86个怪现象(最新修订版)》挑选了86个最受大众关注的自然之谜,精彩呈现给读者。
了解《可怕的谜团:世界最超凡的86个怪现象(最新修订版)》中的这些知识,可以让我们学会辩证地看待问题,并有助于培养我们的探索精神。

书籍目录

神秘宇宙 玄冥难测 美妙的时空隧道的故事 ——生命中的空白 红移和紫移 ——星系光谱现象 地球磁场的倒转 ——会翻跟头的磁极 看不见的黑洞 ——宇宙“贪吃鬼” 被“吞没”的地球 ——太阳系的未来预测 火星之脸 ——外太空的奇特标志 寻找外星生命 ——地球人外的智能生物广袤陆地 悬念重重 “金字塔能”为何能防腐 ——高处的微波 美丽的麦田怪圈 ——是谁的艺术创作 东非大裂谷 ——是谁让地球“破相” 四大死亡谷 ——摄魂夺魄的神秘力量 三宵洞惨案 ——恐怖的“死亡之洞” 佛灯之谜 ——名山幽谷间的荧荧火光 神秘的夜明珠 ——传说中的古代珍宝 很另类的石头 ——变色石、剧毒石和正圆石 化石的“年轮” ——不解的岁月计时器 莫名其妙的大爆炸 ——自然界压抑的愤怒 来历不明的声音 ——大自然开的玩笑 流动的沙粒 ——自然界中的食人魔鬼 会唱歌的沙丘 ——沙漠中的奇妙音乐 湖的神秘消失 ——生死轮回的湖泊 迷人湖之谜 ——让人迷惑的湖泊 劳狄斯“圣泉” ——起死回生的力量 罗布泊位置之争 ——会移动的湖泊 炙热火焰山, ——为何如此之热浩瀚海洋 迷雾重重 离奇幽灵岛爱“隐居” ——行踪诡秘的海上岛屿 死亡海域百慕大 ——船舶、飞机的失踪地 大洋中的陆桥 ——生物远渡重洋的秘密 垂危的死海 ——“地球肚脐”的神秘现象 海洋次声波 ——危险的波率 太平洋的“红潮” ——火山口的有趣现象 黑潮大弯曲 ——太平洋上的变异之谜 海火之谜 ——海洋地震时的神秘光芒 海上光轮 ——海平面上燃烧着的砂轮 海中无底洞 ——消失的海水 海底洞穴壁画 ——史前人类的艺术杰作 萨特旋涡 ——难逃的魔鬼之口 克隆威尔逆流 ——深海中的潜流风云变幻 气候魔法 球形闪电“杀手” ——风雨中的破坏者 行为古怪的龙卷风 ——大自然的吸尘器 厄尔尼诺现象 ——大范围的气候异常 无水之雨 ——非同寻常的天降之物 黑竹沟秘境 ——恐怖的浓雾 冬热夏冷地带 ——打破自然常规的现象 远古洪水之谜 ——洪水传说的猜想  南极不冻湖 ——世界极寒中的谜 动物王国 惊异谜团奇异植物 怪事重鱼人体密码 悬谜难解

编辑推荐

《可怕的谜团:世界最超凡的86个怪现象》编辑推荐:宇宙万象,地球万物,像高超的魔术师,不断地在我们面前展示着充满迷雾的奇异现象。了解自然的奥秘,可以让我们学会辩证地看待问题,并有助于培养我们的探索精神。

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