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第221章 星轨之问（第3页）

费政老师走回讲台，“激光干涉引力波天文台。如果建成并达到设计灵敏度，也许十年内我们能次直接‘听到’宇宙中的引力波——比如两个黑洞并合的声音。”

“黑洞！”

王强几乎是喊出来的，“老师，黑洞真的存在吗？”

费政老师笑了，那是一种看到学生问出关键问题时的欣慰笑容。

“根据广义相对论，当一颗大质量恒星死亡时，如果核心质量过奥本海默极限——大约三倍太阳质量——没有任何力量能阻止它继续坍缩。”

他的声音变得低沉，“它会坍缩成一个点——奇点。周围的边界叫视界，一旦跨过，就再也无法返回。这就是黑洞。”

他在黑板上画了一个黑色的圆，在圆外画了几条被吸入的线。

“1967年，贝尔和休伊什现了脉冲星——快旋转的中子星。而黑洞，直到1971年才在天鹅座x-1双星系统中找到第一个强有力候选体。”

费政老师顿了顿，“现在，黑洞已经从天方夜谭变成了天体物理学的常规研究对象。”

莉莉转过身，眼睛亮晶晶的：“老师，黑洞真的什么都吞吗？连光都不放过？”

“根据经典广义相对论，是的。”

费政老师说，“但1974年，霍金提出了一个惊人的理论——黑洞不是全黑的。由于量子效应，黑洞视界附近会产生粒子-反粒子对，其中一个掉进去，另一个逃逸，看起来就像黑洞在辐射。这叫霍金辐射。”

“那黑洞最后会蒸掉？”

朱娜认真地记着笔记。

“理论上是。”

费政老师点头，“但时间尺度长得难以想象。一个太阳质量的黑洞，蒸完需要1o的67次方年——比宇宙当前年龄长得多得多。”

他讲到这里，教室里的气氛已经完全不同了。同学们不再是被动听讲，而是主动追问，眼睛里有光——那是对未知世界的好奇，对宏大问题的渴望。

就在这时，我举起了手。

“费老师，”

我问，“那宇宙是怎么来的呢？”

这个问题仿佛按下了某个开关。

费政老师眼睛一亮，像是早就在等这个问题。

他放下粉笔，走到讲台中央，双手做了一个从中心向外扩张的手势。

“这就是宇宙学要回答的核心问题。”

他说，声音里有一种庄重的意味，“目前最主流的理论，叫做‘大爆炸宇宙学’。”

他在黑板上画了一条长长的时间轴，在最左端重重一点。

“大约15o亿年前，”

费政老师的声音变得悠远，仿佛在讲述一个古老的神话，“整个宇宙——时间、空间、物质——都聚集在一个极小、极热、密度极高的状态。我们称之为‘奇点’。”

他在点旁边写下“t=o”

。

“然后，它开始膨胀。”

费政老师说，“不是我们平常理解的爆炸，而是时空本身开始扩张。1929年，哈勃现星系都在远离我们，而且远离度与距离成正比——这就是宇宙膨胀的直接证据。”

他在时间轴上向右移动粉笔。

“但随着研究的深入，天文学家现标准大爆炸模型有些问题。”

费政老师停下笔，“比如，为什么宇宙如此均匀？为什么如此平坦？198o年，古斯等人提出了‘暴胀理论’，认为宇宙在极早期经历了指数级膨胀——在极短时间内，宇宙尺寸膨胀了数十个数量级。”

王梅推了推眼镜，轻声说：“那得多快啊……”