黑洞主要特征

天文學家通過長期觀測發現，在宇宙中有一些引力非常大卻又看不到任何天體的區域，這種奇異天文現象的主要特征是：1、這個區域有很強的磁場和引力，不斷吞噬大量的星際物質，一些物質在它周圍運行軌跡會發生變化形成圓形的氣體塵埃環;2、它有很大的能量，可以發出極強的各類射線輻射;3、由于它極大的引力作用，光線在它附近也會發生彎曲變化。的確，通過觀測到的大量間接征兆可以證實它的存在，卻無論如何沒能直接看到它。于是一些天文學家想象的認為它是一種恒星塌縮后，質量、密度很大的暗天體，美國物理學家惠勒給它取了一個有趣的名字“黑洞”。

在進入宇航時代的今天，世界各國已擁有各種先進的天文觀測設備，如大口徑配有極靈敏接受器的光學望遠鏡，大型射電天文望遠鏡，突破了地球大氣層包圍的哈勃空間望遠鏡等。天文觀測已觸及到距地球100億光年以外的遙遠天體，從河外星系到宇宙塵埃都可以一覽無余，甚至像幾萬公里外一支小蠟燭那么微弱的光也能觀測到，而唯獨對“黑洞”卻無能為力，確有些不合邏輯。如果它真是一種質量、密度很大，磁場、引力極強的“天體”，為什么至今看不到它的廬山真面目呢?

為什么至今看不到黑洞

原因很簡單，“黑洞”并不是一種實體星球，而是宇宙天體運動時產生的各種“磁場旋渦”現象，它的能量、射線輻射主要都是由磁場力作用產生的，因為它的構成物質密度非常稀薄，光線發射極其微弱，所以根本無法在遠距離用光學儀器觀察到它的形狀，按其形態和性質說來它倒真是一個名副其實的“黑暗磁場旋渦洞”。

設想如果“黑洞”是一種物質構成密度非常大的“天體”，那么，在“黑洞”與物質密度相對極小的宇宙空間兩者應該是有分界面的。根據光的反射、折射原理，當光投在兩種物質的分界面時會有反射和折射現象的，這一點已經從宇宙中所有不發光天體都能夠反光得到證實，無一例外。

所以，從“黑洞”不能反射光線這一點說明“黑洞”雖然有很強的吸引力，但是它的物質構成密度非常稀薄，還不足以達到反射光線的程度(并不是光線由于被它吸引無法脫離而不能反射)。當光線與它相遇時，只能是穿它而過了，沒有明顯的光反射和折射現象。因此也就無法通過光學觀測直接看到它的形狀，而只能用其它天文觀測方式，通過“黑洞”急速旋轉運動中產生的極強各類射線輻射來證實它的存在。

科學家通過哈勃望遠鏡上的高速光度計在1992年對天鵝座X-1的一批觀察數據進行分析時，發現了兩個迅速衰減并很快消失的紫外線脈沖陣列。這種現象與理論預言的物質落進黑洞視界時釋放輻射的特征正相符合。至于光線在“黑洞”附近會發生彎曲的現象，是因為光波本身就是一種頻率很高的電磁波，光現象本質就是一種電磁現象，所以，光線在“黑洞”附近由于受其磁場引力作用而發生彎曲現象是很自然的。

宇宙中一切天體都不是孤立存在的、所有物質之間都有千絲萬縷的相互內在聯系。“黑洞”現象的產生也不是偶然的，而是在自然規律內物質循環演變過程中一個重要的環節。整個自然界是由不斷運動著的物質所組成，絕對靜止的物質是不存在的，物質運動必然會產生磁場。天體和磁場是不可分割的整體，只要天體存在，它周圍就一定有磁場存在。

各類物質結構由于運動方向的不同，運動速度的差異，會產生無數大小不一、強弱不同的磁場旋渦，這種磁場旋渦就是神秘的“黑洞”。大的物質結構產生大的磁場旋渦，如星系中心的“黑洞”(銀河系中心);小的物質結構產生小的磁場旋渦，如恒星之間的“黑洞”(天鵝座X-1)。

自然界決定物質能量大小有兩個重要因素：一是物質的質量;二是物質的運動速度。由于磁場具有力和能的特征，所以“黑洞”雖然構成物質密度很小，但因為它有極快的旋轉運動速度，當組成它的物質凝聚向一個方向作有序運動時，便產生很大的能量和極強的引力。宇宙中一些分散的呈氣態的氫、氧類物質和呈固態的硅、鐵類塵埃物質，受“黑洞”吸引力作用，在“黑洞”附近運動方向發生變化，向其中心高速旋進，會形成圍繞“黑洞”中心運動的圓形氣體塵埃環。

“黑洞”雖然不能直觀地看到，但可以通過它向外發出的各類射線輻射現象提示它的形態。國外有報道，哈勃望遠鏡已拍攝到“黑洞”周圍邊緣呈翹曲狀的塵埃圓盤，這就更形象的證實了“黑洞”的旋渦性質和真實形態以及旋渦多呈漏斗狀的特點。

其實宇宙中這些各類“黑洞”的運動形態和形成原理就像我們用肉眼可以觀察到的許多自然渦流現象一樣。如地球上大氣運動產生的熱帶氣旋--“臺風”，在“臺風”外圍是急速旋轉的氣流形成的急風暴雨區域，能量非常大，而在空氣渦流中心區域--“臺風眼”，由于空氣稀薄，壓力相對較小，對周圍產生很大吸引力，因此氣流不易進入，反而是風平浪靜的區域。

從衛星圖上可以清晰地看到“臺風”的圓形旋渦狀云團。還有江河湖海中的水渦流也是圓形旋渦狀的，水渦流同樣有很大的能量和吸引力，當物體接近時會被吸引進漩渦之中。“黑洞”就像“臺風”、“水流漩渦”這些可以直觀的渦流現象，是宇宙中物質運動的產物。它的巨大能量和引力主要來自物質急速運動產生的磁場。

“黑洞”中心是外界物質不易進入、有形物質極少的區域，所以，在“黑洞”的中心都是空白區域。因為它對周圍物質的吸引力在各方向基本是均勻的，一般“黑洞”周圍物質運行的軌跡都是圓形旋渦狀的。由于“黑洞”物質分布密度的不同，周圍還會伸出一些旋臂(如可見的星系旋臂)，造成同方向輻射強弱程度不同的射線脈沖現象(即脈沖星)。

在“黑洞”引力吸積過程中，物質的數量和密度不斷增加，磁場旋渦范圍會相應增大，能量和引力明顯加強，又會吸引更多的物質，如此像滾雪球一樣不斷發展。當“黑洞”周圍物質達到相當體積和密度時，對光的反射、折射作用逐步增強，到了一定程度便發展成為可以通過光學望遠鏡直接觀察到的有形天體--“星云”，正是從恒星級“黑洞”中孕育出新生的天體“星云”。這種初期的有形天體多呈環狀(環狀星云)，它的構成物質相對仍很稀薄，所以，形狀非常模糊。隨著“星云”體積不斷膨脹，便開始了幾十億年以上向“恒星”發展的演變進程。

宇宙中所有天體的存在形式和演變過程都是由自然規律所決定的，“黑洞”也不例外。一但我們通過表面現象揭示出它的本質和與自然規律的內在聯系，包括“黑洞”在內的各種奇異天象便不難解釋了。

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