A、原子核是由質(zhì)子和中子組成的,質(zhì)子和中子是由更小的微粒夸克組成的,因此該選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、放射性在治療腫瘤方面有著重要的應(yīng)用,但是過(guò)量的輻射對(duì)人體是有危害的,有時(shí)住往需經(jīng)20年以后,一些癥狀才會(huì)表現(xiàn)出來(lái),因此該選項(xiàng)正確;
C、核電站是利用核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放的核能來(lái)發(fā)電的,不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中,因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染,該選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、鈾在地殼中的含量很高,比汞、鉍、銀要多得多,但由于提取鈾的難度較大,只有瀝青鈾礦和鉀釩鈾礦兩種常見(jiàn)的礦床,另外鈾是核裂變的原料,不是核聚變,故該選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選B.
黑洞學(xué)說(shuō)有什麼依據(jù)?
按照黑洞定義,它不能發(fā)出光,我們何以希望能檢測(cè)到它呢?這有點(diǎn)像在煤庫(kù)里找黑貓。慶幸的是,有一種辦法。正如約翰·米歇爾在他1783年的先驅(qū)性論文中指出的,黑洞仍然將它的引力作用到它周圍的物體上。天文學(xué)家觀測(cè)了許多系統(tǒng),在這些系統(tǒng)中,兩顆恒星由于相互之間的引力吸引而互相圍繞著運(yùn)動(dòng)。他們還看到了,其中只有一顆可見(jiàn)的恒星繞著另一顆看不見(jiàn)的伴星運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。人們當(dāng)然不能立即得出結(jié)論說(shuō),這伴星即為黑洞——它可能僅僅是一顆太暗以至于看不見(jiàn)的恒星而已。
還有其他不用黑洞來(lái)解釋天鵝X-1的模型,但所有這些都相當(dāng)牽強(qiáng)附會(huì)。黑洞看來(lái)是對(duì)這一觀測(cè)的僅有的真正自然的解釋。盡管如此,我和加州理工學(xué)院的基帕.索恩打賭說(shuō),天鵝X-1不包含一個(gè)黑洞!這對(duì)我而言是一個(gè)保險(xiǎn)的形式。我對(duì)黑洞作了許多研究,如果發(fā)現(xiàn)黑洞不存在,則這一切都成為徒勞。但在這種情形下,我將得到贏得打賭的安慰,他要給我4年的雜志《私人眼睛》。如果黑洞確實(shí)存在,基帕.索思將得到1年的《閣樓》 。我們?cè)?975年打賭時(shí),大家80%斷定,天鵝座是一黑洞。迄今,我可以講大約95%是肯定的,但輸贏最終尚未見(jiàn)分曉。
現(xiàn)在,在我們的星系中和鄰近兩個(gè)名叫麥哲倫星云的星系中,還有幾個(gè)類似天鵝X-1的黑洞的證據(jù)。然而,幾乎可以肯定,黑洞的數(shù)量比這多得太多了!在宇宙的漫長(zhǎng)歷史中,很多恒星應(yīng)該已經(jīng)燒盡了它們的核燃料并坍縮了。黑洞的數(shù)目甚至比可見(jiàn)恒星的數(shù)目要大得相當(dāng)多。 單就我們的星系中,大約總共有1千億顆可見(jiàn)恒星。這樣巨大數(shù)量的黑洞的額外引力就能解釋為何目前我們星系具有如此的轉(zhuǎn)動(dòng)速率,單是可見(jiàn)恒星的質(zhì)量是不足夠的。我們還有某些證據(jù)說(shuō)明,在我們星系的中心有大得多的黑洞,其質(zhì)量大約是太陽(yáng)的10萬(wàn)倍。星系中的恒星若十分靠近這個(gè)黑洞時(shí),作用在它的近端和遠(yuǎn)端上的引力之差或潮汐力會(huì)將其撕開(kāi),它們的遺骸以及其他恒星所拋出的氣體將落到黑洞上去。正如同在天鵝X-1情形那樣,氣體將以螺旋形軌道向里運(yùn)動(dòng)并被加熱, 雖然不如天鵝X-1那種程度會(huì)熱到發(fā)出X射線,但是它可以用來(lái)說(shuō)明星系中心觀測(cè)到的非常緊致的射電和紅外線源。
人們認(rèn)為,在類星體的中心黑洞,其質(zhì)量大約為太陽(yáng)的1億倍。落入此超重的黑洞的物質(zhì)能提供僅有的足夠強(qiáng)大的能源,用以解釋這些物體釋放出的巨大能量。當(dāng)物質(zhì)旋入黑洞,它將使黑洞往同一方向旋轉(zhuǎn),使黑洞產(chǎn)生一類似地球上的一個(gè)磁場(chǎng)。落入的物質(zhì)會(huì)在黑洞附近產(chǎn)生能量非常高的粒子。該磁場(chǎng)是如此之強(qiáng),以至于將這些粒子聚焦成沿著黑洞旋轉(zhuǎn)軸,也即它的北極和南極方向往外噴射的射流。在許多星系和類星體中確實(shí)觀察到這類射流。
人們還可以考慮存在質(zhì)量比太陽(yáng)小很多的黑洞的可能性。因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)量比強(qiáng)德拉塞卡極限低,所以不能由引力坍縮產(chǎn)生:這樣小質(zhì)量的恒星,甚至在耗盡了自己的核燃料之后,還能支持自己對(duì)抗引力。只有當(dāng)物質(zhì)由非常巨大的壓力壓縮成極端緊密的狀態(tài)時(shí),這小質(zhì)量的黑洞才得以形成。一個(gè)巨大的氫彈可提供這樣的條件:物理學(xué)家約翰.惠勒曾經(jīng)算過(guò),如果將世界海洋里所有的重水制成一個(gè)氫彈,則它可以將中心的物質(zhì)壓縮到產(chǎn)生一個(gè)黑洞。(當(dāng)然,那時(shí)沒(méi)有一個(gè)人可能留下來(lái)去對(duì)它進(jìn)行觀察!)更現(xiàn)實(shí)的可能性是,在極早期的宇宙的高溫和高壓條件下會(huì)產(chǎn)生這樣小質(zhì)量的黑洞。因?yàn)橐粋€(gè)比平均值更緊密的小區(qū)域,才能以這樣的方式被壓縮形成一個(gè)黑洞。所以當(dāng)早期宇宙不是完全光滑的和均勻的情形,這才有可能。但是我們知道,早期宇宙必須存在一些無(wú)規(guī)性,否則現(xiàn)在宇宙中的物質(zhì)分布仍然會(huì)是完全均勻的,而不能結(jié)塊形成恒星和星系。
很清楚,導(dǎo)致形成恒星和星系的無(wú)規(guī)性是否導(dǎo)致形成相當(dāng)數(shù)目的“太初”黑洞,這要依賴于早期宇宙的條件的細(xì)節(jié)。所以如果我們能夠確定現(xiàn)在有多少太初黑洞,我們就能對(duì)宇宙的極早期階段了解很多。質(zhì)量大于10億噸(一座大山的質(zhì)量)的太初黑洞,可由它對(duì)其他可見(jiàn)物質(zhì)或宇宙膨脹的影響被探測(cè)到。然而,正如我們需要在下一章看到的,黑洞根本不是真正黑的,它們像一個(gè)熱體一樣發(fā)光,它們?cè)叫t發(fā)熱發(fā)光得越厲害。所以看起來(lái)荒謬,而事實(shí)上卻是,小的黑洞也許可以比大的黑洞更容易地被探測(cè)到。
