眼不見為實(shí),天體化學(xué)學(xué)如何看?
眼見為實(shí),許多人奉之為金科玉律。在天體化學(xué)學(xué)研究中,人們是怎樣對(duì)待他呢?
新加坡民航航天局(NASA)的兩個(gè)最大的觀察站,哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(Space)和錢德勒X射線觀oy站(X-ray)近來(lái)各自獨(dú)立地提供了可能是有關(guān)黑洞的一個(gè)特點(diǎn)現(xiàn)象天體物理學(xué)的發(fā)展,逃逸臨界面存在的最直接證據(jù)。逃逸臨界面也是天體化學(xué)中最奇特的一個(gè)概念之一。
逃逸臨界面是有關(guān)黑洞的一個(gè)區(qū)域范圍。自然界中任何物體,甚至包括光線天體物理學(xué)的發(fā)展,只要步入這個(gè)臨界面范圍,就不可能逃逸出去。自然界中只有黑洞才有逃逸臨界面,所以找到它的存在的證據(jù),也就令人信服地證明了太空中黑洞的存在。
通過(guò)錢德勒和先前的X-射線衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù),一組研究人員研究了十幾個(gè)“X射線新星”系統(tǒng),即一種有著一個(gè)像太陽(yáng)一樣的星體圍繞著一個(gè)黑洞或中子星運(yùn)轉(zhuǎn)的雙星系統(tǒng)。它們分別被稱為黑洞雙星系統(tǒng)和中子星雙星系統(tǒng)。通過(guò)比較它們?cè)诓换钴S階段的輸出能量,錢德勒研究小組確定了可能是黑洞雙星系統(tǒng)的發(fā)射能量只有中子星雙星系統(tǒng)發(fā)射能量的百分之一。
“這聽上去有點(diǎn)兒奇怪,由于我們幾乎哪些都沒(méi)見到,所以我們發(fā)覺(jué)了逃逸臨界面。但實(shí)質(zhì)上,我們就是這樣做的?!甭樗_諸塞州劍橋的耶魯--史密松寧天體化學(xué)中心(-for)的麥可?卡西()說(shuō)到,“由偵測(cè)到從這些可能是黑洞雙星系統(tǒng)發(fā)出的極少的能量,我們找到了逃逸臨界面存在的新的證據(jù)?!?span style="display:none">IcF物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
假如雙星系統(tǒng)是中子星雙星系統(tǒng),當(dāng)物體落到中子星的固體表面時(shí),它會(huì)放出能量。而對(duì)于黑洞雙星系統(tǒng),物感受在步入逃逸臨界面之前放出很少量的能量,然后它還會(huì)永遠(yuǎn)消失。
“觀察從黑洞雙星系統(tǒng)發(fā)出的極少的能量就好象坐在大瀑布的上游看見水從山崖邊倒塌,在視野中消失?!卞X德勒小組的說(shuō),“我們的觀察結(jié)果最顯而易見的解釋就是,這些雙星系統(tǒng)有一個(gè)逃逸臨界面,因此它是黑洞雙星系統(tǒng)?!?span style="display:none">IcF物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)家們用了一種不同的方式研究逃逸臨界面存在的問(wèn)題。印度民航航天局的坐落黎巴嫩成都的空間飛行中心的F.Dolan觀察到了一團(tuán)熱二氧化碳在旋轉(zhuǎn)落入一個(gè)重而小的天體Xr-1時(shí),發(fā)出紫外線脈沖,之后脈沖很快變?nèi)踝詈笙А?span style="display:none">IcF物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由檢測(cè)黑洞打動(dòng)的二氧化碳發(fā)出紫外線的波動(dòng),Dolan找到了兩例所謂的“脈沖死亡火車”,即由螺旋步入黑洞的一團(tuán)熱二氧化碳形成的很快減小的紫外線脈沖。假如沒(méi)有逃逸臨界面,熱二氧化碳將會(huì)撲向星系表面,發(fā)出很亮的光。一個(gè)例子發(fā)出6次迅速減小的脈沖,另一例子發(fā)出7次。這一結(jié)果與天體化學(xué)學(xué)家期望的物體身陷黑洞的結(jié)果一致。這一檢測(cè)結(jié)果是哈勃高速攝像機(jī)于1992年六,七,五月,在三條不同的軌道上攝制的。
這么看來(lái),對(duì)人類未知現(xiàn)象的研究,若仍堅(jiān)持眼見為實(shí)的心態(tài),科學(xué)就難以再發(fā)展了。黑洞的逃逸臨界面研究告訴了我們一個(gè)眼不見為實(shí)的生動(dòng)的反例。更為重要的是,現(xiàn)今人類對(duì)于我們這個(gè)世界的研究,一定不能逗留在表面的庸俗現(xiàn)象上,不能執(zhí)著于表面上的見和不見,或則用現(xiàn)代科學(xué)的話說(shuō),偵測(cè)到和偵測(cè)不到。我們既不能由于見不到而輕易不相信,也不能由于看到了一些片面的假象因而執(zhí)著于自己的所見。