居住在黑洞周圍是什么體驗？

聶云風

在我們的傳統觀念當中，因為黑洞具有難以置信的強大引力，所以在黑洞的周圍不太可能誕生生命，只有在恒星系的宜居帶那里，才有可能存在類似地球那樣能誕生生命的星球。但是不久前，科學家利用現有的科學理論進行推測后，發現黑洞也有類似于宜居帶那樣的區域。在那里，能誕生行星和生命，而且，如果我們居住在那里的話，會有非常奇特的體驗。

黑洞也有行星圍繞

我們不妨先把黑洞想象成太陽。確實，離太陽太近的地方無法形成行星和生命，但是在某個距離，那里不僅能形成行星，還能誕生生命。而黑洞有沒有可能也是這樣一種情況？日本國家天文臺的科學家利用已有的物理學知識構建了一個模型，發現黑洞周圍形成行星的方式跟太陽系形成行星的方式相差不大。

太陽系的行星目前被認為是由“太陽星云”形成而來。太陽在誕生的伊始，只有一團由氣體和塵埃構成的圓盤云圍繞著它。圓盤云里的塵埃，在萬有引力的相互作用下，不斷地相互碰撞、收縮，然后相互結合，變大并逐漸發展成現在的水星、金星和地球等行星。

而在黑洞那里，在距離黑洞足夠遠的地方（如果這是一顆超大質量的黑洞，那么至少要距離10光年之遠），引力環境才足夠穩定。那里的物質不會被黑洞吸入或撕裂，而只是被黑洞抓住，然后被壓縮并圍繞著黑洞旋轉，形成一團龐大的由氣體和宇宙塵埃構成的圓盤狀云。在那朵圓盤狀云當中，塵埃相互碰撞、結合，然后隨著時間的流逝，一顆顆圍繞著黑洞公轉的行星就形成了。日本國家天文臺的科學家推測，在一顆超大質量的黑洞周圍，能夠形成超過1萬顆行星。

吸積盤的大小超乎想象

當然，光有行星星體還無法誕生生命，生命的誕生還需要光和熱。但是，黑洞又不會向外散發任何的光和熱，那么黑洞行星該從哪里獲取生命所需的能源？美國宇航局的施尼特曼博士認為，黑洞行星能從比行星更靠近黑洞的黑洞吸積盤那里，獲取自己誕生生命所需的光和熱。

吸積盤是由一群等待著被黑洞吞噬的物質所組成的扁平物質帶。在這里，物質之間會相互劇烈摩擦和碰撞，然后因此產生反應，向外發射強烈的可見光、紫外線和X射線等電磁波。這些電磁波一部分會射向黑洞，一部分則射向黑洞周圍的行星，為那些行星提供光和熱。

黑洞行星有什么特點？

不過正如太陽系中的行星那樣，如果沒有合適的大氣層，那么過于強烈的光熱反而會阻止生命誕生，并且也無法保持水分。黑洞行星從黑洞的圓盤狀云中形成，而圓盤狀云中還有著豐富的氣體，這些氣體會構成黑洞行星的大氣層。再加上黑洞周圍的行星數量非常的多，所以施尼特曼博士推測，一些黑洞行星會跟地球那樣幸運，具有合適的大氣層，它們的大氣層能使抵達地面的光熱降至一個合適的水平，并能保持水分。

還有科學家推測，一些黑洞行星或許可以不用從黑洞吸積盤那獲取光和熱，而是利用宇宙大爆炸遺留下來的能量來溫暖自己。盡管宇宙大爆炸遺留下來的能量彌漫在宇宙當中，能量級非常小，但是根據引力透鏡效應，就像放大鏡聚焦太陽光那樣，黑洞強大的引力會把路過的彌散的宇宙大爆炸能量聚集起來，從而為黑洞行星提供足夠強度的能量。這股聚集的宇宙能量，其強度跟吸積盤所散發的光和熱相比又小得多，如果黑洞附近行星以這股能量為光熱來源的話，那么它誕生生命所需的大氣條件就不會過于苛刻。

黑洞行星也會自旋，所以我們不必擔心晝夜的問題。能形成行星，又有光和熱的來源，還有合適的大氣層來保持水分和調整抵達地面的光熱，最后再加上自轉，這樣看來，黑洞附近還真有可能誕生生命。那么，如果我們能在黑洞附近的生命星球上生活，會是怎么樣的一種感覺？

黑洞行星上的體驗

根據廣義相對論，如果我們的運動速度越快，我們的時間也就過得越慢。黑洞行星的公轉速度遠超恒星系行星的，甚至非常接近光速。再加上黑洞會扭曲時間，根據測算，黑洞行星上的時間會比地球的慢上1000倍。如果我們在黑洞行星上住個一天，那么地球則過去了1000天的時間，這接近3年。不過，由于我們是跟著黑洞行星一起轉的，因此，盡管在黑洞行星上的我們能知道時間變慢了，但在體驗上還是沒什么異樣。

到了黑洞行星的夜晚，夜空中會布滿閃亮的星星，而且它們會很快地劃過天際。這是由于超大質量的黑洞都處在星系的中心，而這里是恒星最為密集的地方，所以黑洞行星的夜幕中到處都是閃亮的星星，黑洞行星的夜空亮度會是我們的10萬倍。而星星之所以會迅速地在天際間劃過，那是因為黑洞行星那接近光速般的公轉速度。

在黑洞行星上生活，我們還要每幾年就要準備迎接大變的四季。盡管黑洞不會把它附近的行星吸進去，但是它那巨大的引力還是給黑洞行星造成了較大的影響，黑洞行星的傾角會變得“漂浮不定”。地球的傾角約每41000年稍微變化一次，不過它再怎么變化，也只是在22.1°到24.5°之間變化，變化幅度不超過2.4°。正是由于傾角的穩定，地球上才有穩定的四季。而黑洞行星的傾角會在短短的400年里，在幾十度的幅度間變化，黑洞行星的四季會因此變來變去，例如，本來是炎熱夏季，下個季節有可能就直接跳到寒冷的冬季。

但是以上都只是理論和推測，除非我們真能找到繞著黑洞旋轉的行星。歐洲航天局計劃于2034年發射一個叫做激光干涉儀空間天線的探測器，這是一個非常靈敏的探測器，可以捕捉行星大小的物體穿過黑洞周圍時空時所產生的引力波波紋。屆時，我們將知道，黑洞周圍到底有沒有行星了。