实际上,它们好久今后才被探测到。
黑洞这一术语是不久之前才呈现的。1969年美国科学家约翰・惠勒,为了形象地描述起码可回溯到200年前的一个看法时,诬捏了这个名词。当时候,共有两种光实际:一种是牛顿同意的光的微粒说;另一种是光由波构成的颠簸说。我们现在晓得,这二者在实际上都是精确的。因为量子力学的波粒二象性,光既能够为是波,也能够为是粒子。在光的颠簸说中,不清楚光对引力如何呼应。但是如果光是由粒子构成的,人们能够预感,它们正如同炮弹、火箭和行星一样受引力的影响。人们起先觉得,光粒子无穷快地活动,以是引力不成能使之迟缓下来,但是罗默关于光以有限速率行进的发明意味着,引力对之可有首要效应。
这对大质量恒星的终究归宿具有严峻的意义。如果一颗恒星的质量比昌德拉塞卡极限小,它最后会停止收缩,并且变成一种能够的终态即“白矮星”。白矮星的半径为几千英里,密度为每立方英寸几百吨。白矮星是由它物质中电子之间的不相容道理架空力支撑的。我们察看到大量如许的白矮星。环绕着天狼星转动的那颗是最早被发明的白矮星中的一个,天狼星是夜空中最亮的恒星。
但是我们信赖,在宇宙中存在大很多的天体,比方星系的中间地区,它们遭遭到引力坍缩而产生黑洞;一名在如许的物体上面的航天员在黑洞构成之前不会被扯开。究竟上,当他达光临界半径时,不会有任何非常的感受,乃至在通过永不回返的那一点时,都没重视到它。但是,跟着这地区持续坍缩,只要在几个钟头以内,感化到他头上和脚上的引力之差会变得如此之大,乃至于再将其扯破。
昌德拉塞卡指出,不相容道理不能够禁止质量大于昌德拉塞卡极限的恒星产生坍缩。但是,按照广义相对论,如许的恒星会产生甚么环境呢?1939年一名美国的年青人罗伯特・奥本海默初次处理了这个题目。但是,他所获得的成果表白,用当时的望远镜去检测不会有任何观察成果。今后,第二次天下大战插入,奥本海默本人非常用心肠处置原枪弹研制。战后,因为大部分科学家被吸引到原子和原子核标准的物理中去,因此大部分人健忘了引力坍缩的题目。但在20世纪60年代,当代技术的利用使得天文观察范围和数量大大增加,这重新激起人们对天文学和宇宙学的大标准题目的兴趣。奥本海默的事情被一些人重新发明并推行。
他指出,一个质量充足大并充足致密的恒星会有如此强大的引力场,乃至连光芒都不能逃逸:任何从恒星大要收回的光,在还没达到远处前就会被恒星的引力吸引返来。米歇尔表示,能够存在大量如许的恒星,固然因为从它们那边收回的光不会达到我们这里,我们不能看到它们;但是我们仍然能够感到它们引力的吸引。这恰是我们现在称为黑洞的物体。它是名副实在的――在空间中的黑的浮泛。
朗道指出,恒星还存在另一种能够的终态。其极限质量约莫也为太阳质量的一倍或二倍,但是其体积乃至比白矮星还小很多。这些恒星是由中子和质子之间,而不是电子之间的不相容道理架空力支撑的。以是它们叫做中子星。它们的半径只要10英里摆布,密度为每立方英寸几亿吨。在第一次预言中子星时,没有任何体例去察看它。