11 在哥本哈根(2 / 2)
“微型黑洞?你们制造了这个?”刘雪娟第一次显出了惊讶的神色。
“对,但这不是我的团队干的,各位请不要对我抱有怨恨。我知道,我参与了这场实验,但我的目的绝不是把大家都弄丢。”雅克很恳切的解释着。
但没有人听他的,露西还是对雅克投去了憎恨的眼神。
“等等,请解释一下微型黑洞的意思。我和露西都不是物理学家,也没有罗志懂的那么多,您最好还是跟我们说明一下。”安德烈很谨慎的说。
“这很复杂,您真的需要我在这里跟您解释吗?”
“是的,否则我们宁可不进去。”安德烈很坚定。
雅克无奈的看了看他和露西,又看了一眼罗志和刘雪娟:“好吧,如果我说的太啰嗦的话,请您二位帮忙解释一下。我一直在实验室里工作,不太擅长传授的工作。”
露西眉毛一竖,微带怒气的说:“我们也不是傻子,至少我们没有把世界弄得这么糟。您还是简单的说几句,要不我们怎么知道是不是进去了就回不来了。”
“好的,好的,请您不要动怒,小姐。”雅克礼貌的回答。他仰起头,沉思了一会,才开口说道:
“黑洞是个怪物,是物理学家又爱又恨的对象。它来自于爱因斯坦的理论,但爱因斯坦至死也不相信它的存在。在使用相对论进行的天体研究中,质量、密度、体积、引力和空间卷曲的效应都有着完备的描述。德国物理学家史瓦西在爱因斯坦发表广义相对论后很短的时间内就找到了爱因斯坦方程关于球对称引力场的严格解,后来人们把这个解称为‘史瓦西解’。简单的说,符合‘史瓦西解’的天体有一个特征,即从这个天体的中心点算起,一定半径上的逃逸速度为光速。逃逸速度你们明白吗?”
安德烈和露西都点点头,这是中学物理的基础课程。对于没有持续推进力的物体而言,从地球上飞出去,需要达到地球的逃逸速度,逃出太阳系则需要达到太阳系的逃逸速度,否则就会被引力拉回来。这和在地面上跳起来会回到地面是一个道理,但如果跳的足够快,达到了地球的逃逸速度,就可以跳出地球。但这些逃逸速度都很低,远低于光速。
雅克接着说道:“逃逸速度为光速,是一种形象的说法,背后的理论解释很精深。爱因斯坦的理论中,空间并不是平直的,而是处处充满了‘卷曲’。就像一张橡胶做的有弹性的薄膜,如果薄膜是平直的,一只蚂蚁可以在上面从a点走到b点。但如果我们在这张薄膜的a点上用手指顶出一个弧度,或者说一个坑,a点处于坑的底部,b点处于坑的上部,蚂蚁就很难走到目的地了。总有一个时候,弧度太大了,蚂蚁还没有走到地方,就被拉回了原地。如果你们还想不清楚,就再想想漩涡。从这里向西北方向,在挪威西海岸的莫斯科埃岛附近,有世界上最著名的大漩涡。漩涡是由水形成的,在风平浪静的时候,你当然可以驾船从水面上的a点走到b点。但如果形成了漩涡,即使a点和b点处于漩涡中的同一个平面上,你想走过去都很难。因为如果速度不够的话,你就会呈螺线形的向着漩涡底部走去,永远也走不到处于同一平面上的b点。这么说你们明白吗?”
雅克看着安德烈和露西,又看了看罗志和刘雪娟。罗志耸耸肩,表示他说的很好,不用自己再想办法通俗的解释了。空间的卷曲确实经常用二维的薄膜和水平面来进行类比。
安德烈和露西点点头,他们也听懂了。
雅克微笑了一下:“想想看,为什么走不到目的地?因为速度不够。就是说,没有达到逃逸速度。还有,在地球上空的卫星,是绕着地球转动的,为什么没有飞离地球?初等物理学的解释是它们的离心力和引力持平了。但爱因斯坦不这么看,他认为,是空间的‘卷曲’使它们这样运动的。引力使空间发生了像是薄膜上的坑或者海面上的漩涡一样的‘卷曲’。以前从a点到b点,蚂蚁或者轮船走的是直线,但一旦平面卷曲了,它们就必须走弧线才行。薄膜和海平面都是二维空间,它们会在三维空间发生‘卷曲’,而我们的空间是三维的,会在更高的维度——四维上发生‘卷曲’。卫星是沿着三维空间在四维上的‘卷曲’的路线运动的,并不是什么离心力和引力的平衡。它本来应该走直线,但空间的‘卷曲’使它只能走弧线,弧线的两端连在了一起,就是它的圆形轨道。同样,如果速度不够快,连圆形轨道也保持不住的话,卫星也会呈螺线形的砸向地面,和在漩涡中速度不够的船一样。这些圆形的轨道、螺线形的运动过往都被解释成引力的作用,但在爱因斯坦的解释中,是引力产生的空间的‘卷曲’使物体沿着这样的路线运动的。逃逸速度实际上就是说,你的速度得足够快才能从‘卷曲’的空间中逃出来。对于符合‘史瓦西解’的天体来说,它们的引力也使周围的空间发生了‘卷曲’,而想从这种‘卷曲’中逃出来,至少需要达到光速。我们再来想一想……”
“等一等。”露西有点跟不上了,制止了雅克继续说下去。雅克扁扁嘴,没说什么。三维空间的‘卷曲’确实不像二维空间的‘变形’那么容易理解,但只要想通了,就会明白其实是一回事。
好一会,露西和安德烈才抬起双眼,又点了点头。
“好吧,我们再来想一想,在大漩涡中的轮船,是在漩涡边沿的速度快,还是在漩涡底部的速度快呢?”
“当然是漩涡底部。”露西噘着嘴说。
“对。也就是说,逃逸速度越远离中心,就会越小。符合‘史瓦西解’的天体也是一样,在离天体中心一定半径的地方,这里的逃逸速度刚好是光速,而向里边去,逃逸速度就更大了。”
“可是,不是没有速度可以快过光速吗?”露西又迷茫了。
“是的,黑洞内部的研究是个令人费解的问题。但物理学家们相信自己已经有了一点进步。”雅克笑着说。
“我们现在只说在那个半径上的问题。即使是这个半径上的逃逸速度,就已经让人很吃惊了。连光本身也不能从那里逃出来,只能沿着半径的边缘转圈子,就像卫星那样。就是说,什么东西一旦进去了,我们就看不到它了,因为它发出的光不能从那里逃出来。物理学家惠勒把这个怪物叫做‘黑洞’。”雅克轻轻笑了一声。
“这有什么可笑的?”安德烈问他。
“没什么,我想起了一件不太合适的事情。”雅克说。
看到安德烈和露西有点怀疑的目光,刘雪娟淡淡的解释道:“马丁先生肯定是想到了‘黑洞’这个词的发展历史。以前的人们只把它叫做‘史瓦西星体’,美国物理学家约翰-惠勒根据它的特征把它叫做‘黑洞’,但是因为有生理上的意思,这个词在法国被禁止了很多年。”
露西发出了一声不屑的声音。
雅克有点尴尬的继续说道:“黑洞一直受到经典物理学家们的质疑,但理论的推导早就无懈可击了,黑洞一定是存在的,这无可置疑。不过直到现在,人们也没有在宇宙中直接观测到它。因为它是不可观测的,光都跑不出来。科学家们只是根据对它的一些推导出来的特征的观测结果才间接证明了黑洞的存在。英国人霍金教授,顺便说一下,我们需要向他致敬,他是你们的人。”雅克向着露西示好了一下,但没有收到效果。
“额,霍金教授后来把黑洞的一些推导出的特性推翻了。一直以来,人们认为既然光都不能从黑洞中逃逸出来,那黑洞就只能是有去无回的,没有任何物质、信息能从里边出来。这也是黑洞令人困惑的原因之一,那些被吸进去的物质和信息都去哪儿了?难道黑洞真的可以达到无限的密度吗?但霍金教授的研究表明,黑洞是可以‘蒸发’的,它的‘蒸发’以辐射的形式存在。这和上世纪初让物理学家们备受困扰的‘黑体辐射’是一样的,绝对黑暗的物体也会产生辐射。量子力学,很抱歉,我又得提起这个词了,恐怕你们已经听厌了。”雅克有点不好意思的说。
“没关系,您说吧,我们听着呢。”安德烈简洁的说。
“好吧,量子力学的理论认为,‘真空’并不是真正的空,它随时都会有一对‘实粒子’和‘虚粒子’产生,这两个粒子的所有特性刚好相反,结合在一起就会湮灭——所以‘真空’就成了‘真空’。这有点拗口,但确实是这么回事。量子力学中著名的‘测不准原理’告诉我们,真空中实际上到处都有成对的虚、实粒子,只是它们存在的时间都极短,马上就会结合而湮灭。虚粒子的能量不够,不能存在太长时间,但如果给它一个足够的能量,它就会延长存在时间,变成实粒子。在黑洞的边缘,对了,忘记跟你们解释,黑洞的边缘在物理学上称为‘视界’,就是一个事件刚好能被观察到的那个时空界面,光一直沿着界面走着。在这个界面里边,光就呈螺线形的向着黑洞中心走去了,外面的人也就什么也看不到了。请再一次接受我的歉意,我确实不太会解释。”雅克好像对露西的怒气冲冲有点害怕,微微向她鞠了一躬。
“没关系,您说的挺好的,我尽量理解吧。不过您说了这么半天,到底要说什么?这里边的超高能辐射到底是怎么来的?”
“马上就会讲到这个了,我向您保证。请您再耐心一点。”雅克像个老佣人似的对露西说道。
露西笑了笑:“好吧,您接着说吧。”
“在黑洞的‘视界’上,能量是很大的,可以让随时可能出现的虚粒子存在的时间足够长,而把和它配对的实粒子吸引进去,这样,这对冤家一个幸运的得到了足够的能量,变成了实粒子飞走了,另一个则被可怜的吸了进去,再也见不到天日。从外界看,就是黑洞以辐射的形式向外‘蒸发’了一些能量。霍金教授的计算证明了这点,同时,他还推导出了非常重要的一点:黑洞的辐射强度与它的质量成反比,质量越小的黑洞辐射强度越大,‘蒸发’的也越快。对于极小质量的黑洞来说,‘蒸发’之快可以说是‘爆发’,在极短的时间内就会辐射出大量的能量,之后自我毁灭。这跟核能有点相似,我们都知道核聚变是比核裂变释放能量更大的反应,但世界上的核电厂都是以裂变作为反应方式的,因为聚变是很难控制的,极短的时间内大量能量的爆发会烧毁一切容器,从而使发电变为泡影。小质量黑洞的爆发也一样,虽然带着极大的能量,但在太短的时间内爆发出来,也很难收集起来转变成电能。”说到这,雅克自豪的看着头顶:“感谢现在已经不知在何处的贝松博士、胡玲女士和他们的团队,我们在几年内居然完成了对微型黑洞的辐射控制。”
罗志和刘雪娟大为吃惊,这种量级的能量的控制,而且是对黑洞辐射的控制,这简直不可思议。
“这不可能。”刘雪娟首先反对道:“这怎么可能做到!你们控制了黑洞的辐射,早就可以称霸全球了,这么大的能源要做什么不行?为什么一定还要搞什么量子传输?你在骗人!”她有点失去了平日的自控力,尖声质问着。
雅克苦笑着看着她:“请冷静一点,刘博士。如果是你发明了取之不竭的新能源,阿拉伯地区那些石油大亨们会放过你吗?”
这话像一针镇静剂一样,迅速平定了刘雪娟的情绪。她睁着有点血红的眼睛,怔怔的看着雅克。
“爱德华要研究量子传输,是想把全世界的石油大亨们全都变走?”罗志低声问了一句。他的内心还在被刚刚雅克所说的不可思议的技术震撼着。
“不仅是石油大亨,还有太阳能、风能、核能和页岩气的大佬们,凡是世界上的能源巨头,他都不想放过。”
罗志的骨头里好像有什么声音震颤着。量子传输,这种高大上的科学研究,居然只是为了一个贵族公子的经济密谋。而且,在掌握了黑洞辐射的控制和宏观物体的瞬间传输后,他的力量就更加无可匹敌,他和他的后代们将万世不变的坐稳世界之王的宝座。古代那些“吾皇万岁万岁万万岁”的口号将会重新回到人世,而且,既然能量是取之不竭的,说不定爱德华又会逼着研究人员们开发青春永驻的技术,让自己永远作为人类的首领。能量让一切都成为可能。只要有足够的能源,并且一劳永逸的清除了障碍,他的确可以为所欲为,像露西这样的女孩子,他可能连看都不会看一眼就赏赐给了下人。
父系氏族社会,男性的绝对权力,一个拥有不死之身的人掌握了永不枯竭的能源。这些概念都是相关的,环环相扣,只要爱德华实现了他的计划,剩下的事情全都是水到渠成。
罗志哆嗦了一下,这太可怕了。刘雪娟可能没有他想的那么多,还沉浸在对可怕的技术和现实的惊骇之中。安德烈打量了所有人一圈,把拳头攥得紧紧的,没有出声。露西吓坏了,慢慢向着墙角靠过去。余冠男走上来轻轻的牵住了刘雪娟的手,刘雪娟低头抱住他,轻轻的啜泣了起来。
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