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人类为何要解开“黑洞之谜”?


时间:2006-8-9   阅读950次

    
    多少年来,神秘的黑洞一直是全世界的科研热点。黑洞的“魅力”究竟何在?记者为此讨教了中科院上海天文台研究员、论文的第一作者沈志强。
   
    问:我们为什么要研究黑洞?
   
    答:天文学中很多研究看似和生活毫无干系,但是却能帮助人类更好地了解外部世界。黑洞,是研究宇宙起源的关键问题之一。爱因斯坦的广义相对论是黑洞理论的依据,而霍金又将量子论引入其中,提出了“黑洞不黑”“黑洞既吞又吐”的重要理论。关于黑洞的起源、黑洞是否会消亡,现在都尚无定论。待这一切都揭开面纱后,人们还能运用其原理。曾有天文学家表示,如果要制造一个天体物理学意义的超级武器,也许就可以利用类似的原理。也有人提出过黑洞计算机的设想。
   
   
   
    问:黑洞研究的难度在哪里?如何最终证实它的存在?
   
    答:就像旋涡中心一样,黑洞是看不见的。根据爱因斯坦的广义相对论,我们若能找到黑洞阴影,就可以认为找到了黑洞存在的最终证据。
   
    这次我们用散布于美国大陆的VLBA(10面25米射电望远镜组成的甚长基线干涉阵),为“人马座A”拍下了世界上第一张3.5毫米波长的高清晰度“照片”,这是目前天文学中可提供的最高空间分辨率。根据现在的科学理论,在更短波长如1毫米进行这类观测的时候,我们将很有希望看到黑洞的阴影。目前,世界各国的科学家正联合在智利海拔5000米高的阿塔卡马沙漠里建造由64面直径12米的高精度天线组成的世界上最大、最灵敏的、工作于毫米波段的射电望远镜阵ALMA,预计2010年左右可开始观测。这台望远镜在性能上将超过哈勃太空望远镜约10倍,可以极大地提升在亚毫米波段上的观测威力,无疑会促进我们关于银河系中心超大质量的观测研究。
   
    问:据说此次观测批准是在2001年1月,观测成功是在2002年11月,为什么直到今天才发表成果?
   
    答:其实,有效观测只进行了5个小时,但我们为此却等了足足20个月。因为毫米波射电观测,受地球天气的影响很大。所以,要保证观测的成功,一定要等到大多数射电望远镜所在地的天气都很理想,才能展开观测。最近我们又在用VLBA对黑洞结构的变化开展观测研究,但从上个月到现在一直没等到合适的天气。
   
    同时,“人马座A”处于南方天空,而大多数毫米波的射电望远镜都分布在北半球。要得到高精度的测量结果,不仅需要精密的观测设计,而且需要大量仔细的数据分析,所以,整个课题持续了好几年。


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