創造的破壞者

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在 1783 年的一篇論文中,英國學者約翰·米歇爾設想了一個貪婪的宇宙怪物:一顆質量大到足以吞噬光線的恆星。他推測可能存在許多這樣的龐然大物,只能透過它們的引力效應來探測。兩個世紀後的 1967 年,美國物理學家約翰·惠勒給這個想法起了一個形象生動的名字:黑洞。僅僅幾年後,在 1974 年,英國天體物理學家斯蒂芬·霍金告訴我們,黑洞並非那麼黑:它們會輻射,最終會蒸發。

然而,自從那時以來,我們已經瞭解了很多關於這些破壞性宇宙引擎的知識,正如您將在哥倫比亞大學的迦勒·沙夫撰寫的本期封面故事“黑洞的仁慈”中發現的那樣——以及我們與法拉、施特勞斯和吉魯出版社合作的大眾科學圖書系列最新作品的摘錄。從第 34 頁開始,這篇專題文章解釋了黑洞的吞噬習性如何對它們所處的星系產生令人驚訝的影響。

黑洞活動太少,星系可能會產生過多的年輕恆星,以超新星的形式爆炸。太多,它就會遭受恆星形成減少的困擾,剝奪其由恆星融合的重元素,如鐵、矽和氧,這些元素構成了我們自己的星球。幸運的是,我們的銀河系擁有一個質量為太陽四百萬倍的超大質量黑洞,它是“恰到好處”的:活動性足以有效地攪動事物以促進恆星形成,但又不會太多以至於消除了我們自身太陽系存在的可能性。事實上,沙夫認為,我們星系中的黑洞與我們能夠在這個時間和這個地點生活有很大關係。“沒有這樣的黑洞,導致你和我的整個事件鏈都會不同,”他寫道。“我們非常感謝它們。”


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