<<时间简史>>第06章黑洞的中心

第六章 黑 洞

　　黑洞这一术语是不久以前才出现的。它是1969年美国科学家约翰·惠勒为形象
　　描述至少可回溯到200年前的这个思想时所杜撰的名字。那时候，共有两种光理论：
　　一种是牛顿赞成的光的微粒说；另一种是光的波动说。我们现在知道，实际上这两
　　者都是正确的。由于量子力学的波粒二象性，光既可认为是波，也可认为是粒子。
　　在光的波动说中，不清楚光对引力如何响应。但是如果光是由粒子组成的，人们可
　　以预料，它们正如同炮弹、火箭和行星那样受引力的影响。起先人们以为，光粒子
　　无限快地运动，所以引力不可能使之慢下来，但是罗麦关于光速度有限的发现表明
　　引力对之可有重要效应。

　　1783年，剑桥的学监约翰·米歇尔在这个假定的基础上，在《伦敦皇家学会哲
　　学学报》上发表了一篇文章。他指出，一个质量足够大并足够紧致的恒星会有如此
　　强大的引力场，以致于连光线都不能逃逸——任何从恒星表面发出的光，还没到达
　　远处即会被恒星的引力吸引回来。米歇尔暗示，可能存在大量这样的恒星，虽然会
　　由于从它们那里发出的光不会到达我们这儿而使我们不能看到它们，但我们仍然可
　　以感到它们的引力的吸引作用。这正是我们现在称为黑洞的物体。它是名符其实的
　　——在空间中的黑的空洞。几年之后，法国科学家拉普拉斯侯爵显然独自提出和米
　　歇尔类似的观念。非常有趣的是，拉普拉斯只将此观点纳入他的《世界系统》一书
　　的第一版和第二版中，而在以后的版本中将其删去，可能他认为这是一个愚蠢的观
　　念。（此外，光的微粒说在19世纪变得不时髦了；似乎一切都可以以波动理论来解
　　释，而按照波动理论，不清楚光究竟是否受到引力的影响。）

　　事实上，因为光速是固定的，所以，在牛顿引力论中将光类似炮弹那样处理实
　　在很不协调。（从地面发射上天的炮弹由于引力而减速，最后停止上升并折回地面；
　　然而，一个光子必须以不变的速度继续向上，那么牛顿引力对于光如何发生影响呢？）
　　直到1915年爱因斯坦提出广义相对论之前，一直没