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《时间简史》 1/1
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第13章 黑洞(1)[第1页/共4页]

另一方面,质量比昌德拉塞卡极限还大的恒星在耗尽其燃料时,会呈现一个很大的题目。在某种景象下,它们会爆炸或设法抛出充足的物质,使它们的质量减小到极限之下,以制止灾害性的引力坍缩。但是很难令人信赖,不管恒星有多大,这总会产生。如何晓得它必然丧失重量呢?即便每个恒星都设法落空充足多的质量以制止坍缩,如果你把更多的质量加在白矮星或中子星上,以使之超越极限,将会产生甚么?它会坍缩到无穷密度吗?爱丁顿为此感到震惊,他回绝信赖昌德拉塞卡的成果。爱丁顿以为,一颗恒星是底子不成能坍缩成一点的。这是大多数科学家的观点:爱因斯坦本身写了一篇论文,宣布恒星的体积不会收缩为零。其他科学家,特别是他之前的教员,恒星布局的首要权威――爱丁顿的敌意使昌德拉塞卡放弃了这方面的事情,而转去研讨诸如恒星团活动等其他天文学题目。但是,他之以是获得1983年诺贝尔奖,起码部分启事在于他暮年所做的关于冷恒星的质量极限的事情。

如果你察看一个恒星坍缩并构成黑洞时,为了了解你所看到的环境,牢记在相对论中没有绝对时候。每个观察者都有本身的时候测量。因为恒星的引力场,在恒星上或人的时候将和在远处或人的时候分歧。假定在坍缩星大要有一恐惧的航天员和恒星一起向内坍缩。他遵循本身的表,每一秒钟发一信号到一个环绕着该恒星转动的航天飞船上去。在他的表的某一时候,比方11点钟,恒星刚好收缩到它的临界半径以下,此时引力场强大到没有任何东西能够逃逸出去,他的信号再也不能传到航天飞船了。跟着11点趋近,他的火伴从航天飞船上旁观会发明,从该航天员发来的一串信号的时候间隔越变越长。但是这个效应在10点59分59秒之前是非常藐小的。在收到10点59分58秒和10点59分59秒收回的两个信号之间,他们只需等候比1秒钟稍长一点的时候,但是他们必须为11点收回的信号等候无穷长的时候。遵循航天员的腕表,光波是在10点59分59秒和11点之间由恒星大要收回;从航天飞船上看,那光波被散开到无穷长的时候间隔里。在航天飞船上这一串光波到临的时候间隔变得越来越长,以是从恒星来的光鲜得越来越红、越来越淡,最后,该恒星变得如此之昏黄,乃至于从航天飞船上再也看不见它:所余下的统统只是空间中的一个黑洞。不过,此恒星持续以一样的引力感化到航天飞船上,使飞船持续环绕着构成的黑洞扭转。但是因为以下的题目,上述场景不是完整实际的。一小我分开恒星越远则引力越弱,以是感化在这位恐惧的航天员脚上的引力总比感化到他头上的大。在恒星还未收缩光临界半径而构成事件视界之前,这力的不同就足以将我们的航天员拉成意大利面条那样,乃至将他扯破!

1928年,一名印度研讨生――萨拉玛尼安・昌德拉塞卡――乘船来英国剑桥跟英国天文学家兼广义相对论家阿瑟・爱丁顿爵士学习。(据记录,在20世纪20年代初,有一名记者奉告爱丁顿,说他传闻天下上只要三小我能了解广义相对论。爱丁顿停顿了一下,然后答复:“我正在想这第三小我是谁?”)在从印度来英国的旅途中,昌德拉塞卡算出了在耗尽统统燃料以后,多大的恒星仍然能够对抗本身的引力而保持本身。这个思惟是说:当恒星变小时,物质粒子相互靠得非常近,而遵循泡利不相容道理,它们必须有非常分歧的速率。这使得它们相互散开并诡计使恒星收缩。是以,一颗恒星可因引力的吸引和不相容道理引发的架空达到的均衡,而保持其半径稳定,正如同在它的生命的初期引力被热均衡一样。

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