人物简介：马丁·伍德

　　现任英国杜伦大学天文学系主任、教授。他曾在牛津大学、莱切斯特大学、华盛顿大学和京都大学等多所著名学府任教，并于1989年至1990年在英国皇家格林威治天文台担任首席副研究员。2000年以来，他曾历任欧洲空间局天文工作组主席，英国研究委员会科学协会主席，英国皇家天文协会副主席等职。他在黑洞、河外星系和恒星的形成等领域的研究颇有建树。

　　黑洞，一个近乎玄学的天文学概念，在英国天文学家马丁·伍德的讲解下显得通俗易懂，他的演讲运用了电脑模拟演示、天文观测影像，特别是调用许多唾手可得的“道具”，如吹起一个气球比喻一颗恒星；发给听众一颗绿豆，告诉大家假设地球变成黑洞后的大小；拿出两个乒乓球演示两颗中子星的收缩……这一幕幕犹如“情景剧”的科普讲座7月21日在英国驻上海总领馆文化教育处的“科技咖啡馆”上演，引发了大家对探索宇宙奥秘的兴趣。

　　黑洞之诞生——

　　源于超大恒星之“死”

　　据天文观测和理论推导，宇宙中有上亿颗恒星，它们的核心部位发生着核聚变，所以发光发热，太阳就是其中之一。实际上，恒星都是一些非常简单的物体，它是由气体构成的一个球。伍德教授首先从恒星说起，引领听众探知黑洞的形成。

　　他吹大一个气球后说，“气球不是恒星，但是和恒星相似之处是由气体构成的，对气球来说，气球的表面能够把气体装在里面，对于恒星来说，是因为恒星的引力作用可以吸引周围的物质。”伍德教授说，当恒星本身的燃料或者是内部的能量耗尽之后，即核聚变停止、没有热力散发出来的时候，恒星的引力在平衡中占了上风，恒星就会收缩，越来越小。

　　“这样，等待一个恒星的命运有三种，至于说具体以什么样的命运而终结，依赖于这个恒星本身的质量。对于质量不是特别大的恒星，就像太阳，最终的命运是变成一个白矮星；质量稍微大一点的恒星，比如它的质量是太阳的两到三倍，这样的恒星最终成为一个中子星；如果恒星本身的质量超过太阳质量的3倍，最终就会变成一个黑洞。”

　　超新星爆炸——

　　亿年后的轮回

　　对于形成黑洞的方式，伍德教授的解释是，一是质量非常大的恒星产生爆炸；另外一个方式是两个中子星进一步收缩。对于质量相当大的一些恒星来说，它们最终发生爆炸，成为超新星，这已被太空望远镜观测到。爆炸之后恒星的物质散布在宇宙当中，经历数亿年的冷却后，形成新的星系，包括恒星、行星。“非常有意思的一点，在座的每一个人，包括地球上所有人，包括地球的物质，如碳、氮等元素，所有的构成都是由爆炸的物质形成的。”天文学家伍德把生命看得如此透彻。

　　讲解向深奥延伸，伍德教授突然给大家分发起绿豆，并提醒不要把豆子吃掉，让人“摸不着头脑”。“假如如地球大小的恒星最终收缩变成黑洞，它的大小就如一颗绿豆，我们可以掌中把玩，当然这是不可能的。”原来，绿豆的作用如此，让人一下子些许感知了黑洞质量、能量的大小。

　　存在之证明——

　　探寻“看不见的”黑洞

　　黑洞的引力非常强大，甚至光线也会被吸引，这样就面临一个问题，黑洞本身是黑色的或者是黑暗的，怎么样来证明和知道它的存在？伍德教授说科学家从在黑洞周围所发生的一些现象来证明黑洞的存在。

　　如观测发现光线轨迹发生弯曲，那是因为受到黑洞非常大的吸引力的作用。这种弯曲的角度是取决于黑洞本身质量的大小。如质量足够大，光线就无法逃脱黑洞。

　　另外，在宇宙当中存在很多成对出现的双恒星，其中之一就会出现超新星爆炸的现象，形成一个黑洞，而另外一个正常的恒星会保存下去。如果这两个星的距离非常近，一颗恒星的气体就会被吸引到另一颗恒星上去，因为这些气体是在不断地旋转，最后就会形成这样一个“转盘”。从这一天文现象的观测也可以证明黑洞的存在。再者，通过探索这些黑洞周围发射出来的X光线可测量中心黑洞质量大小。

　　另外，伍德教授说，如果说有一个普通的恒星，经过黑洞周围的时候，就会挡住黑洞发射出来的X光线。通过这一观测，也可以发现黑洞的轨迹。“大家只需掌握非常简单的牛顿的物理学原理，就是高中学过的一些知识，并不需要掌握像爱因斯坦相对论这样复杂的原理，简单的计算就能够测量出看不见的黑色的物体质量到底是多少。如果我们最后测量其质量超过地球的三倍，就可以证明存在一个黑洞了。

　　银河系中心——

　　存在超级黑洞

　　伍德教授给大家播放了一段太空望远镜10年来拍摄到的银河系中心多颗恒星运行的轨迹变化图，指出太阳系所处的银河系中心可能存在着超级黑洞。他说，事实上我们所在的银河系就呈螺旋形转动。在银河系核心部分，被认为存在着一个黑洞。科学家也运用了牛顿的原理来测量银河系当中所存在的黑洞的质量，达到了太阳质量的400万倍。

　　黑洞如此玄妙、深远，人类对其研究有何意义？马丁·伍德给出的观点同样玄妙：很可能在时间起点的地方，就存在着黑洞，这个黑洞就好像整个宇宙的种子，形成我们各个不同的星系，也决定着这些星系以一种什么样的方式来演化。“如果我们要预知未来，就必须研究历史，研究过去。”伍德教授以孔子的哲学思想结束演讲。         本报记者 朱国平 文/摄