眼不見為實

韓珂


【正見網2002年04月27日】

眼見為實,許多人奉之為金科玉律。在天體物理學研究中,人們是怎麼對待他呢?

美國航空航天局(NASA)的兩個最大的觀察站,哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)和錢德勒X射線觀oy站(Chandra X-ray Observatory )最近各自獨立地提供了可能是有關黑洞的一個特徵現象,逃逸臨界面存在的最直接證據。逃逸臨界面也是天體物理中最古怪的一個概念之一。

逃逸臨界面是有關黑洞的一個區域範圍。自然界中任何物體,甚至包括光線,只要進入這個臨界面範圍,就不可能逃逸出去。自然界中只有黑洞才有逃逸臨界面,所以找到它的存在的證據,也就令人信服地證明了太空中黑洞的存在。

通過錢德勒和以前的X-射線衛星觀測數據,一組研究人員研究了十幾個「X射線新星」系統,即一種有著一個像太陽一樣的恆星圍繞著一個黑洞或中子星運轉的雙星系統。它們分別被稱為黑洞雙星系統和中子星雙星系統。通過比較它們在不活躍階段的輸出能量,錢德勒研究小組確定了可能是黑洞雙星系統的發射能量只有中子星雙星系統發射能量的百分之一。

「這聽起來有點兒奇怪,因為我們幾乎什麽都沒看到,所以我們發現了逃逸臨界面。但實質上, 我們就是這樣做的。」麻薩諸塞州劍橋的哈佛--史密松寧天體物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的麥可・卡西(Michael Garcia)說到,「由探測到從那些可能是黑洞雙星系統發出的很少的能量,我們找到了逃逸臨界面存在的新的證據。」

如果雙星系統是中子星雙星系統,當物體落到中子星的固體表面時,它會放出能量。而對於黑洞雙星系統,物體會在進入逃逸臨界面之前放出很少量的能量,之後它就會永遠消失。

「觀察從黑洞雙星系統發出的很少的能量就好像坐在瀑布的上游看到水從懸崖邊墜落,在視野中消失。」 錢德勒小組的Ramesh Narayan說,「我們的觀察結果最顯而易見的解釋就是,那些雙星系統有一個逃逸臨界面,因而它是黑洞雙星系統。」

哈勃太空望遠鏡的科學家們用了一種不同的方法研究逃逸臨界面存在的問題。美國航空航天局的位於馬里蘭州Greenbelt 的Goddard 空間飛行中心的Joseph F. Dolan觀察到了一團熱氣體在旋轉落入一個重而小的天體Cygnus Xr-1時,發出紫外線脈衝,然後脈衝很快變弱最後消失。

由測量黑洞俘獲的氣體發出紫外線的波動,Dolan找到了兩例所謂的「脈衝死亡列車」,即由螺旋進入黑洞的一團熱氣體產生的很快減弱的紫外線脈衝。如果沒有逃逸臨界面,熱氣體將會撞入星體表面,發出很亮的光。一個事例發出6次迅速減弱的脈衝,另一事例發出7次。這一結果與天體物理學家期望的物體陷入黑洞的結果一致。這一測量結果是哈勃高速攝像機於1992年六,七,八月,在三條不同的軌道上攝製的。

如此看來,對人類未知現象的研究,若仍堅持眼見為實的態度,科學就無法再發展了。黑洞的逃逸臨界面研究告訴了我們一個眼不見為實的生動的例子。更為重要的是,當今人類對於我們這個世界的研究,一定不能停留在表面的膚淺現象上,不能執著於表面上的見和不見,或者用現代科學的話說,探測到和探測不到。我們既不能因為見不到而輕易不相信,也不能因為見到了一些片面的表象從而執著於自己的所見。而且這也不僅僅局限在科學研究上。悠悠萬事,幾人不迷。

參考資料

http://www1.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/releases/2001/01-008.html

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