第三章
那篇文章是蓝道企图用来逃避牢狱之灾的。
由于苏联科学界的巨大压力,他在入狱大约一年后被释放。他的健康状况很差。
但是,我认为在西方,直到最近人们才知道,这是奥本海默和他的学生哈特兰德?斯尼德获致黑洞理论努力的契机。斯尼德在师从奥本海默之前是犹他州的货车司机。
奥本海默和斯尼德,在发现太阳和其他恒星不能由中子的核心来维持发热状态后,首先想了解的是:假定你有一颗作为正常恒星死亡残骸的中子星,它们有多大?
奥本海默和另一名学生,乔治?沃尔科夫指出,中子星的最大质量估计为太阳质量的0.7倍,中子星不能比这更大。因为我们现在对核物理理解得更清楚,所以这个质量极限更可能是太阳质量的两倍。
看到中子星存在一个可能的最大质量,奥本海默采取的下一步骤是问自己,当大质量恒星死亡时会发生什么?奥本海默和斯尼德利用广义相对论计算了恒星的内向爆炸,他们看到了恒星会和外界宇宙相脱离,用我们今天使用的新奇的词汇:“进入到它自身的视界之内。”
然而,他们拒绝考虑在视界之内恒星会发生什么问题;他们从方程式中就看到了恒星和宇宙其他部分脱离开来。奥本海默不是一个善于猜测的人。否则的话,他会看到非常复杂的物理问题,确定其中发生的关键过程,从而解决问题并作出预言,这些也正是用于制造原子弹所需要的手段。可是他甚至拒绝用广义相对论来解答在视界之内发生的问题,这正是最近随着史蒂芬?霍金关于量子引力的工作而变得如此有趣的问题。
史蒂芬?霍金在1974年发现,当考虑到量子力学效应时,事件视界不再严格地不可穿透。黑洞辐射能量,并且损失质量。黑洞的质量越大,则它的质量损失得越慢。这个效应对于恒星质量的黑洞而言是非常小的。尽管如此,所有的黑洞最终都会把它们的所有质量辐射殆尽并且从此消失。
直到大约1910年,人们还认为,物质是由像撞球那样的粒子所构成。这种球具有确定的位置和速度,物理定律可以准确地预言它的行为。然而,从实验中开始出现的一些证据显示,这些准确的所谓经典定律,在非常短的距离下,必须用所谓的量子定律取代。按照这些量子定律,粒子没有精确定义的位置或速度,而是以一种概率分布,或波函数的方式抹平开来,波函数测量在不同位置找到该粒子的概率。量子定律显示,人们不能同时测量一颗粒于的位置和速度。人们对位置测量得越精确,则对速度测量得就越不精确。反之亦然。
在强引力场中,广义相讨论的新奇特征最为显著。量子力学的特征在小距离足度下最为显著。这样,空间——时间几何的量子力学理论,即量子引力对于理解发生在非常小尺度和牵涉到强引力场的事件时是基本的。其中一个事件便是大爆炸,另一个事件是发生在一个黑洞之中。
安东尼?赫维许安东尼?赫维许由于发现脉冲星和马丁?赖尔爵士合得1974年的诺贝尔物理奖。这个发现证明了中子星的存在,并使黑洞的现象更具可能性。他从1971年起任剑桥射电天文学教授。
当射电望远镜首次从宇宙获得射电波时,其装置还是非常粗糙的。人们在加州的巴勒摩利用大型光学望远镜把第一个辐射射电波的星系认证出来时,真是令人激动。这些奇怪的物体,那时我们还不知道是什么,是在天空发射射电波的点。可是,它们是什么呢?它们不是太阳,也不是任何已知的恒星。
人们发现用光学望远镜只能看到一个暗淡的斑点。我们知道这个斑点实际上是一类以前从未看到过的星系,离开我们大约十亿光年。这样,我们利用简易的仪器就能发现极其遥远的星系,所看到的是十亿年前的历史。很明显地,如果我们