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第一章2（第4页）

宇宙有中心点吗

太阳是太阳系的中心，太阳系中所有的行星都绕着大阳旋转。银河也有中心，它周围所有的恒星也都绕着银河系的中心旋转。那么宇宙有中心吗?一个让所有的星系包围在中间的中心点?

看起来应该存在这样的中心，但是实际上它并不存在。因为宇宙的膨胀一般不发生在三维空间内，而是发生在四维空间内的，它不仅包括普通三维空间（长度、宽度和高度），还包括第四维空间——时问。描述四维空间的膨胀是非常困难的，但是我们也许可以通过推断气球的膨胀来解释它。

我们可以假设宇宙是一个正在膨胀的气球，而星系是气球表面上的点，我们就住在这些点上。我们还可以假设星系不会离开气球的表面，只能沿着表面移动而不能进入气球内部或向外运动。在某种意义上可以说我们把自己描述为一个二维空间的人。

如果宇宙不断膨胀，也就是说气球的表面不断地向外膨胀，则表面上的每个点彼此离得越来越远。其中，某一点上的某个人将会看到其他所有的点都在退行，而且离得越远的点退行速度越快。

现在，假设我们要寻找气球表面上的点开始退行的地方，那么我们就会发现它已经不在气球表面上的二维空间内了。气球的膨胀实际上是从内部的中心开始的，是在三维空间内的，而我们是在二维空间上，所以我们不可能探测到三维空间内的事物。

同样的，宇宙的膨胀不是在三维空间内开始的，而我们只能在宇宙的三维空间内运动。宇宙开始膨胀的地方是在过去的某个时间，即亿万年以前，虽然我们可以看到，可以获得有关的信息，而我们却无法回到那个时候。

天空布满“洞”

这里所说的“洞”，其实是给人类带来灾难的臭氧空洞和黑洞。由于它们的神秘莫测，至今被科学家们密切观测和探寻。

美国宇航局获得的数据表明，2000年9月上句，南极上空的臭氧层空洞面积已达2830万平方公里，相当于美国领土面积的3佰。这是迄今观测到的最大的臭氧空洞。

这片臭氧空洞扩大到了智利南部城市蓬塔阿纳斯上空，致使智利的天空“漏”了。当地居民暴露在强度极高的紫外线辐射下。这是科学家首次观测到一个城市遭受臭氧层空洞的影响。

距地球表面25公里上空的臭氧层能吸收阳光中对生物有害的紫外线，是地球生态环境的保护伞，因此科学家十分关注南极和北极上空的臭氧层。人类工业活动产生的一些化学物质如氟利昂等对臭氧层会造成破坏。

科学家们分析说，2000年南极上空臭氧层空洞规模空前，与南极早春气候条件及南极上空同温层涡流过度密集有关。

直至当年10月31日，阿根廷国家气象局发布的一份通告指出，南极上空的臭氧空洞已经缩小，基本恢复到11月前后的正常面积。

通告说，据观测，10月29日南极上空臭氧空洞的面积已缩小到1500万平方公里，是2000年最高时期的一半。根据历年的经验，空洞面积在今后的几个星期里将继续缩小。

曾发现南极臭氧空洞的英国科学家乔纳森·尚克林预测说，到2020年北冰洋上空也会出现类似的臭氧空洞。

尚克林是1985年发现南极臭氧空洞的3名科学家之一。他说，地球的臭氧层日渐稀薄，且很难恢复到以前的状态。温室效应气体不断地释放出来，导致臭氧层稀薄。这样发展下去，北冰洋匕空在20年后可能出现与南极上空同样大的臭氧空洞。

与此同时，2001年初，美国宇航局的科学家首次发现黑洞存在的直接证据，他们利用哈勃望远镜看到了黑洞正在“吃”东西。

美国宇航局的科学家说，他们对哈勃望远镜1992年的一批观测数据进行分析，发现了两列特殊的紫处线脉冲，可能是物质跌人黑洞的“事件视界”之前所发出的紫外线。科学家在正于美国圣迭戈举行的美国天文学会年会上报告说，这可能是人类首次观测到黑洞存在的直接证据。这个黑洞名叫天鹅座XR-1，离地球约6000光年，它是最早被人类用间接方式确认为黑洞的天体。

黑}同是一种体积极小、质量极大的天体，具有非常强的引力，在它周围的一个区域里，连光也无法逃逸出去，这一区域称为“事件视界”。

此前科学家一般通过间接方式确认黑洞的存在，例如观察黑洞引力对邻近天体运动的影响，或观察物质在接近黑洞的过程中释放出的大量X射线等。

据美国宇航局发布的新闻公报说，科学家对哈勃望远镜上的高速光度计在1992年对天鹅座XR-1的一批观察数据进行分析，发现了两个迅速衰减并很快消失的紫外线脉冲阵列，一列包含6个脉冲，另一列包含7个，在消失之前，脉冲阵列仅持续了0．2秒左右。

科学家认为，这两个脉冲阵列的特征，与理论所预言的物质团块旋转着落人黑洞“事件视界”时释放的紫外线脉冲阵列特征相符。假如物质跌落的方向不是一个黑洞，这些脉冲就不会消失，反而会增强。因此这两个脉冲阵列很可能就是两块炽热的气体跌人黑洞“事件视界”之前最后发出的“死亡之光”。“事件视界”可以理解为黑洞区域的边界。不过，研究人员也不排除这是统计误差造成的偶然事件的可能性。

在银河系的中央隐藏着一个“超大型”黑洞，其强大的重力吞没了光线，并像摆弄玩具一样摆弄着附近的3颗恒星。

在此之前，人们就一直怀疑那里可能存在黑洞：其依据是一团气体和宇宙尘埃释放出来的微弱辐射——据认为，这团气体和尘埃在围绕黑洞运转。

但是，到目前为止还缺少确认这一现象的证据。

洛杉矶加利福尼亚大学物理和天文系的一个研究小组说，夏威夷的凯克望远镜（全世界最大的望远镜之一，口径达10米）拍下的超速图像似乎为这种猜测提供了所需的根据。

这些在4年中拍摄的图片表明，3颗在近距离围绕人马座A口运转的恒星似乎在其重力的影响下逐渐加速。这些恒星现在的运转速度几乎达到地球围绕太阳的转速。这表明，它们被一团质量巨大的物质所吸引。科学家估测，其质量是太阳的260万倍。

大爆炸前宇宙已存在

创世大爆炸之前发生了什么?如果你向宇宙学家求教，他们通常都会搪塞你说这个问题根本就没有意义。斯蒂芬·霍金曾经作过一个非常著名的比喻——这就像是在问“北极的北面是什么?”一样。根据创世大爆炸理论，大爆炸就是字宙的开始。时问和空间都是在那个时候产生的，所以根本就没有什么“以前”。

但是这个理论可能根本就是锗误的。一位大胆的物理学家已经对这个应该不会有人问的问题作出了回答。如果他是对的，那么宇宙诞生的时间应该在大爆炸发生之前，而且两者之问的时间跨度应该长得令人难以想象。日内瓦附近的欧洲粒子物理学实验室的加布里埃莱·韦内齐亚诺指出：“大爆炸绝对不是时问的开始，它只是宇宙历史上一个重要的转折点。”