層層透視大宇宙黑洞

宇宙是很奇怪的，但是如果一定要選出最奇怪的——那絕對是黑洞。

黑洞是宇宙里最神秘的物體，它巨大的引力，使其成為宇宙里摧毀力最強的物體，它撕開一顆恒星只要幾秒鐘。

但它們并不是可怕的、危險的東西，它們是宇宙里最神秘的部分。

為了解開黑洞的秘密，我們會對它進行層層解密，也許將來有一天——人類將可以在黑洞里旅行。

如果你掉進一個黑洞，你的運動速度會越來越快，最終你會達到光速。

在這里，空間和時間都會崩解，不會以我們理解的方式運行。

我們之所以說黑洞是黑的，是因為光無法在黑洞里射出來。這是一條單行道，光能進去，但是出不來。黑洞是宇宙里最具力量的物體，有能力摧毀整個世界。物質會變熱、會被撕裂，它會掉進宇宙里這個沒有邊界的深洞里，但是黑洞除了混沌和毀滅，還有另外一面，我們對黑洞了解得越多，就越能理解到它們在我們的宇宙里的真正用途。

黑洞是里面究竟發生著什么，其實我們并不知道， 我們面對的是目前人類的大腦不能理解的東西。它們就像組織者，能把東西聚在一起，新發現會不會改變我們對黑洞的看法？是時候改變一下看法了，黑洞不僅僅是一片黑暗。去掉籠罩在外部的甜甜圈形狀的冷塵，就會露出由宇宙碎屑構成的巨大圓盤，它每小時旋轉幾百萬公里，這里就是黑洞享用盛宴的地方。氣體、塵土、行星和恒星的碎片全都墜入黑洞張開的血盆大口，這里叫做“黑洞表面”。這是一個徹底黑暗的球體，一切光線都無法逃脫，在它的內部，我們所了解的宇宙規則并不適用。

30年前，黑洞是純粹的理論，是愛因斯坦提出的數學假設，但現在我們知道它們是真實的。在夏威夷最高的山峰莫納克亞山上，凱克天文臺的天文學家詹姆斯·萊克正在研究人馬座A星——一個超大質量黑洞。人馬座A星的質量相當于我們的太陽的四百萬倍，離地球只有26000光年的距離，這樣一個巨大的黑洞竟然離我們這么近，這是非常獨特的，因為其他的超大黑洞都離我們非常遙遠，在銀河系之外的其他星系。

要到詹姆斯·萊克位于山上的辦公室需要沿著陡峭彎曲的土路爬行4200多米。今天，詹姆斯要讓凱克天文臺300噸重的望遠鏡做好監控人馬座A星的準備，每天晚上都需要20個人組成的團隊才能讓這個大家伙運作起來， 這是一臺十分復雜的機器。

地球大氣不斷地運動，這會讓光線彎曲、讓星星看上去很閃耀、這種美麗的失真，會讓科學家沒法看清楚銀河。但是凱克天文臺的團隊解決了這個問題。夜幕降臨，詹姆斯會朝上空的大氣80公里的地方射出一道明亮的激光，我們會拍下激光回歸時的畫面，它會因為大氣而變得模糊，跟自然的星星一樣。通過調節望遠鏡的鏡子，詹姆斯能讓光線聚集，這樣他就可以調校望遠鏡，避免光線影響，給銀河里的物體拍下最清晰的照片。

這是天文學的一場革命，這是我們夢想了許多年的科技，它改變了全局，如今我們能看到以前看不到的東西。詹姆斯和他的團隊有驚人的發現，它改變了我們對黑洞運轉方式的理解，他們在人馬座A星附近偵測到一個神秘物體——它叫G2——這是一團星際氣體構成的云霧，里面可能有一顆星，它的未來很渺茫。科學家認為，這個黑洞會把一部分云霧彈入太空，然后把剩下的部分吞噬，變得更龐大，更強大。隊員們很快就會第一次看到黑洞吞噬物體，一個叫做人馬座A星的黑洞即將撕碎并吞噬一個叫G2的氣體云團。

為什么黑洞有這么龐大的力量？它們是怎么形成的？是什么給了黑洞這種摧毀整個世界的力量？

黑洞的形成是一個大質量恒星死亡誘發的，需要一顆體積至少相當于太陽8-12倍的恒星。這種大質量的恒星能制造出相當于太陽幾百萬倍的能量，幾秒鐘內釋放的能量就相當于太陽一整年發出的能量。這些是特超巨星是宇宙里最大的恒星，當它們用完了能源就會開始死去，當它們無法再承受自身的重量，它們就會崩潰并釋放出巨大的能量。這樣造就的超新星無比強大，僅次于宇宙大爆炸。剩下的內核會繼續崩潰、擠壓，變成空間內的一個點，比一個原子還要小，黑洞就誕生了。

人馬座A星會不會是銀河的中心？在洛杉磯，一支科學家團隊想攻克這個問題。經過20年的研究，他們發現了人馬座A星的驚人之處。通過測量，他們發現這些恒星都在繞著黑洞運動，但是它們旋轉的時標都不一樣。人馬座A星巨大的重力把所有這些恒星控制在它周圍的軌道里，去除銀河里的粉塵和氣體我們會發現這些星體并不是唯一，銀河里的每個物體都圍繞著空間中的某一個點旋轉。超大質量黑洞人馬座A星，它是我們星系的中心、銀河的主人。

超大質量黑洞一點都不稀有，它無處不在，在我們可以觀測到的宇宙里有幾千萬，甚至幾億個星系， 而每個星系的中央都有一個超大質量黑洞。太瘋狂了，還有更好的發現。超大質量黑洞不但能幫助這些星系固定自己的位置，還能創造星系。超大質量黑洞強大的重力能把經過的恒星拉進自己的軌道，它們的質量疊加起來會吸引越來越多的恒星，然后慢慢形成了我們今天看到的星系。中央是一個超大質量黑洞，它是星系的掌控者，也是締造者，這迫使我們重新分析星系最初是怎么形成的，也讓我們重新評估黑洞在宇宙中扮演著什么角色。

有了黑洞，才能有星系；有了星系，才能形成恒星；有了恒星，才能形成行星；有了行星，才能支持像我們這樣的生物，所以黑洞是我們存在的一個根基。

黑洞形成了我們的宇宙，但是它們會不會威脅到我們星系的未來呢？我們的宇宙看起來寧靜而祥和，但是表象是有欺騙性的。當你從地球觀察太空，覺得看上去美麗而寧靜。但是宇宙里是非常狂暴的，有些恒星在爆炸、有些星系在碰撞，所以我認為自己被宇宙中的精彩演出包圍著。我們的星系銀河系領銜主演著宇宙中最跌宕起伏的一場戲，再過40億年， 銀河系會撞上離我們最近的星系——仙女座星系。銀河的速度是每小時40萬公里，這兩個星系會開始融合為一個新的超級星系叫做“銀河仙女星系”，科學家預測兩者的黑洞會發生碰撞。

在宇宙的各個角落，黑洞的撞擊是很普遍的。但是由于它們黑暗的性質，我們沒法看到這些碰撞發生時的情況。當銀河系中央和仙女座星系中央的黑洞融合，它們會制造一個龐然大物，這會是一個超級強大的黑洞能吞噬幾百萬顆恒星，幸存下來的恒星會在新主人的控制下進行殘酷的重組。黑洞極強的萬有引力會把很多行星甩進新的軌道，讓很多恒星發生碰撞，到時候會是一片混亂，只剩下一個黑洞控制著幾萬億恒星和行星的命運。

科學家們已經發現了黑洞如何形成各個星系，如何統治它們，但還是有一個大謎團——黑洞內部深處究竟在發生著什么。

在蘇格蘭，科學家在進行一場試驗，希望能揭開黑洞表面另一側究竟是什么。丹尼爾·法齊奧沒有使用望遠鏡，他也不是宇航員，他在實驗室里自己制造黑洞。他使用的是光，“我們有極其強大的激光，它能逼迫光聽我們的話，讓光像液體一樣流動。”黑洞附近的空間也像液體一樣流動，它像往下游流淌的河流一樣朝著黑洞表面移動。

法齊奧把光逼進一個狹窄的漩渦，就像物質墜入了一個真正的黑洞。他已經有了科學突破，當他把一道光波朝著一個黑洞射過去，奇怪的現象發生了，我看到了一些波，它們不動，就好像在我們制造的這個黑洞的邊界凍住了一樣。這些被凍住的波證明了一個推斷，愛因斯坦著名的理論——相對論。愛因斯坦認為在靠近黑洞的地方重力會把時間延展開，一秒鐘會膨脹成好幾年甚至幾個世紀。從遠處看的話，這些物體的時間就像是凍住了，這跟法齊奧試驗的黑洞里看到的是完全一樣的。他相信空間中也發生著同樣的事，如果你從相對較遠的地方看到一艘宇宙飛船或者一個人掉進黑洞，這種情況下你不會看到這個人通過黑洞表面，你會看到他們靠近黑洞表面，然后在我們看來，時間就像慢了下來，我們會看到他們速度變慢，最后永遠凝固在黑洞表面。但是飛船里的宇航員卻不會注意到時間被拉伸了，他們感受到的重力變化跟周邊環境相同，對他們來說，重力把他們拖向黑洞表面的時候，時間和在地球上沒什么兩樣。

有了這些新的科學知識，我們就終于可以解釋黑洞內發生了什么了，而現在，黑洞表面另一邊的一切仍然是謎團。有些人認為那里是一個煉獄，它可能是一道巨大的火墻，所有的東西都一下子被吸進去，然后氣化，發生一場大爆炸；另一些人預測 那里會有“奇點”，也就是所有的空間和時間都匯聚成一個點，時間也是一樣，時間會停止。有些人認為黑洞會把一切進入的物體拉成一條線，如果你的腳先進入黑洞，那么腳上的重力會比頭部的重力大得多，你會被延展成一條又長又細的條狀物，直到最后連你的分子也會被扯裂，原子破碎，也就是說進入黑洞后你會變成細細的一條蒸汽。

黑洞挑戰了我們的理解極限，但是從理論上來說，還有比黑洞更奇怪的可能，那就是顛倒的黑洞——白洞。

白洞不會吸入物質，而是吐出物質，像一個瘋狂的能量火山。白洞會為人類打開新的領域，黑洞和白洞最驚人的性質之一是：有時它們會以蟲洞的形式互相連接。當發生這種事的時候，你從宇宙的一個地方進入黑洞，然后從一個白洞走出來，來到一個完全不同的地點。所以從本質上來說，黑洞把你吸進去，白洞再把你吐出來。

如果這樣的橋梁真的存在，它可以提供一個誘人的機遇——我們能不能通過這些蟲洞旅行？這樣的旅程會是什么樣？曾經它們只存在于科幻作家最瘋狂的夢里，但是現在科學家認為蟲洞是真實存在的，它們也許會給空間探索帶來革命。蟲洞的好處在于，它能讓我們一瞬間就穿過超遠的距離。想象一下，如果我從銀河中的某個點出發，假設是紙上的這一個點，我想去仙女座星系，也就是這一點，兩點相距兩百萬光年，就算我以光速行駛也需要兩百萬年。但是有了蟲洞，你就可以充分地把空間扭曲，幾乎不用花費任何時間就能從這一邊來到這一邊。

沒有人能斷言蟲洞是否真的存在，但使即便它不存在，在研究蟲洞理論時使用的數學方法、科學發現和物理理論也可能會產生新的發現。發現一些我們可以利用的真實存在的東西，這會造福人類。研究這樣的東西總是有價值的，所以我們叫它“探索”。盡管黑洞能在一眨眼之間撕碎和吞掉許多行星和恒星，但是它們也有非常正面的力量，那就是締造并控制星系，控制宇宙里的秩序。

將來有一天，它們會幫助我們去到宇宙里最遙遠的角落，對于黑洞，或許我們非但不該恐懼，反而應該學習它們、去愛它們。

太陽

宇宙最基本的構成元素是恒星，太陽就是一顆恒星，它是太陽系的核心恒星，從本質上說就是一個巨大的等離子球，它在向外傾瀉著能量。這個距離地球一億五千萬公里恒星給了我們生命，維持我們的活動，保護著我們，但它也能毀滅我們。

小行星

每天有超過一百噸的塵埃和巖石從太空中轟炸地球，大多數不為人知，但是，有些太空導彈則更大，小如一輛汽車、大如一座城市，這些就是小行星，它們極具破壞力。6500萬年前，一顆直徑九千公里的小行星以時速11萬公里的驚人速度撞向了墨西哥灣，撞擊時釋放的能量超過了十億個廣島原子彈的能量。在撞擊的中心，沖擊所產生的能量立刻使水蒸發，地球表面下的巖石融化了，留下了一層三公里厚的熔巖層，巨大的火山口寬180公里深十公里，面積超過夏威夷島的兩倍。科學家認為，就是這次襲擊事件使恐龍滅絕了。

火星

火星是我們的近鄰，離太陽第四遠的行星，距離我們地球有兩億兩千九百萬公里，表面的平均氣溫只有零下62攝氏度。今天，科學家們正在為探訪這顆紅色星球做準備，他們的終極目的是讓第一位人類宇航員登陸火星，總有一天人類得離開地球，火星就是我們的第一個目標。未來我們會前往火星，并在那里生活下去，這是人類生存的關鍵。

探索頻道系列專輯

《雄獅聯盟傳奇》

這是一部講述南非“雄獅聯盟”內的欺騙、暴力和爭權奪利的傳奇故事。總長兩小時的節目耗費了16年的心血才制作完成，向世人展示了獅子行為與人類之間有著驚人相似的一面，這一面是出乎人們意料的，也是前所未見的。影片還特別記錄了頂尖獅子研究專家們的專業見解，其中包括著名大型捕食者專家戴夫·薩爾莫尼。《雄獅聯盟傳奇》將于2015年在Discovery頻道播出，覆蓋全球包括美國在內的220多個國家和地區。

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