大質量恆星的最終結局不是黑洞，而是他們所稱的「墓星」？

黑洞乎？墓星乎？

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黑洞也許是最奇怪的天體，科學家甚至社會大眾，都對它頗感興趣。

黑洞這一概念可追溯到第一次世界大戰之時。當時身在前蘇聯前線的德國天文學家斯瓦茲在解愛因斯坦的引力方程時發現，

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大質量恆星周圍的時空將被極大地彎曲，以致把一個很大的星球擠壓到一個很小的空間之內，而其密度將變成無限大。斯瓦茲的看法發表後，物理學家既感到好奇，也給予認同。當時愛因斯坦本人也接受這一思想，不過他認為這只是一個學術問題，宇宙中是否真的有黑洞，那又是另一回事了。

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但科學界逐漸地相信黑洞確實存在。他們認為，一個大質量星球最後將以超新星爆發的形式終其一生，此時留下的(原星體)核心部分，若其質量為太陽的兩倍，那麼宇宙中便沒有一種力量能阻止引力把它擠壓成一點，這就是奇點。在這個無限大密度的奇點上，一切已知的物理定律皆失效。而奇點有一個外「層」，稱為視界，它是一種空間的邊界，而並非一個物質構成的實體。奇點及其外層的視界便構成了黑洞。最令人感到驚奇的是，任何物質或輻射(如光)，一旦穿入視界，就永無出來之日，它們都被吞入到奇點之中了!不過迄今，沒有一個確切的觀察證據能表明黑洞的存在。

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曾經有兩位美國科學家，公然挑戰黑洞，他們說，大質量恆星的最終結局不是黑洞，而是他們所稱的「墓星」。按摩吐拉和麥查的看法，墓星是一個極冷的空殼，殼層極薄而異常密實，殼層內卻是一個具有彈性的奇異空間。它也不發光，但當有物質落到殼層上時，它就發出強光，那是因為這些物質在墓星的強引力作用下，跟殼層發生非常劇烈地碰撞，以致它們完全轉變成能量。

我們知道，在星系(包括我們銀河系)中心，懸著一個重達幾百萬個太陽質量的密實天體，

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很多科學家都說，那就是一個黑洞。這是因為人們觀察到一些熱量、氣體和塵粒，都向它盤旋而去，且輻射出明亮的X射線。而摩吐拉等說，這並不意味著這個中心天體就是災變性的黑洞，這可能只是一個極大質量的天體，或者說它可能是一個墓星。

他們說，即使不考慮缺乏有關黑洞的確切觀察證據，黑洞理論本身也存在不少問題，至少它的存在確實難以置信。最根本的一條，斯瓦茲的想像跟宇宙實際不大一樣。斯瓦茲的黑洞論僅來自愛因斯坦理論，問題也正在這裡。我們的宇宙世界，大至幾百萬到近億光年跨度的星系團、超星系團，

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小至基本粒子(電子、質子等)，它們小於1／1000納米，前者是相對論描述的對象，而後者卻是量子論的天地。如果要對宇宙做出恰當地描述，那就必須把這兩個理論結合起來。

麥查和摩吐拉對量子引力論(即將上述兩種理論結合起來的一種理論)已研究了近10年，他們觀測了時空和能量場(如電磁場)中的「量子起伏」。例如真空空間，從來也不是絕對空的，在最微小的尺度上，基本粒子不斷地出現和消失，使空間變成了一個沸騰的大海洋。我們之所以感覺不出來，是因為它們太微小了，但這種微觀尺度上的量子起伏，卻能影響到大尺度上的引力行為(如黑洞)。而早期的這些黑洞理論家，都忽視了量子效應，從而提出了一種不切實際的概念。按他們的看法，斯瓦茲的黑洞概念就是這種不切實際的一例。

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例如按黑洞的傳統理論，黑洞應具有很高的熵。可是當恆星變成黑洞時，該星的全部物質和信息似乎都被擠壓到奇點之中，甚至被擠壓掉(指信息)。而現行黑洞理論卻認為，黑洞的熵要比原恆星的大上億萬倍(即黑洞所含的信息量更大)。摩吐拉問道，這些額外的熵從何而來?它們又藏於何處?這是完全不能理解的。

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另一個不可能的情況是，當光子落入黑洞時，它首先要通過視界，而一旦碰上視界，光子將獲得無限大的能量。但如此大的能量出現時，將引起強烈的引力效應，而現行黑洞理論卻無視這個問題。上述這些情況，都是黑洞理論中存在的根本性矛盾，也不是修修改改就可以補救的。

前面已談到，大質量星球在強大引力的作用下，出現了星球的引力塌縮，致使天文尺度的星核越縮越小，而密度也當然越來越高。這樣，反過來使其自身的引力越來越強，故最終塌縮成一點。這不是很合理嗎?但摩吐拉等說：不。當物質運動處於微觀空間時，就會引起強烈的量子效應，使得時空變成一種新的奇異狀態，這將導致形成一種全新的天體。

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這種變化只是一種相變，就像液態水變成固態水。他們相信在星核塌縮時的極端條件下，時空進行了一次量子型的相變。其實這並非是他們的臆想，我們已在實驗室內看到了這一現象。2001年的諾貝爾物理獎，就授予了在實驗室中形成這種狀態的人。一塊原子云轉變成一個巨大的「超級原子」，此稱玻色——愛因斯坦凝聚(BEC)。普通情況下的一團原子，其各原子的狀態都不一樣，就如街上的行人，他們的步伐、面向、姿態都不相同。但在接近絕對零度的一個瞬間，一團原子的狀態突然一致，有如一個特大的超級原子。

當視界剛形成於塌縮星的周圍時，巨大的引力場使得時空中的量子起伏變得異常強烈，並激發時空產生根本變化。這一過程十分類似BEC的形成，從而創造了一個凝聚泡，這個泡的壁(即殼層)是由引力能組成的，而殼層內的時空具有一種奇異特性，即它有一種向外施加壓力的性質。

摩吐拉和麥查稱，墓星比黑洞有更多的優點：首先，墓星也是一個愛因斯坦方程的穩定解；第二墓星不像黑洞那樣，它沒有數學上的麻煩，這裡沒有不講理的奇點；第三，墓星的熵要比其母星(即原塌縮星)低得多，從而不存在折磨黑洞的高熵。

例如，一個具有50個太陽質量的天體，若按黑洞理論說，此黑洞的半徑約為150千米(即奇點至視界的距離)，而墓星的直徑也為300千米(即星殼的直徑)，殼層的厚度僅為10-35米，一茶匙的殼層物質可達1億噸。墓星極冷，僅為絕對零度之上1℃。對科幻謎來說，墓星比黑洞還要冷酷：當你被黑洞吸去時，你能穿越視界，且不會感到碰上了什麼，此後你越來越快地向奇點奔去，在近奇點處被撕得粉碎；而墓星更是不客氣，它完全拒人於大門之外，當你飛向墓星時，一碰上殼層，不是被撕碎而是完全消失，變成了純引力能。

墓星理論還可解釋一些迄今無法解釋的天文現象。例如γ射線暴，這是電磁輻射線中能量最高的一種。人們不知它出於何種原因，有些人把它訴諸於黑洞的形成，可是黑洞形成時需要聚集足夠的能量，而不是釋放能量，只有墓星形成時異常激烈，並將輻射出很大能量，倒適合於對γ射線暴進行解釋。

還有一個更大的問題。3年前，來自遙遠天體爆炸的信息暗示出，我們的宇宙一直在加速膨脹，而不是像大爆炸論所預言的那樣，宇宙的膨脹應慢慢地減速。

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許多科學家對此頗感驚訝，最後把它歸因於「暗能量」，它給空間以外向的壓力(即斥力)。摩吐拉說，若把墓星的大小看成跟宇宙的大小相似，那麼其內部的真空壓力，大致上跟宇宙加速膨脹的壓力相匹配，故我們可能生活在一個宇宙性的墓星上，其巨大的殼層抓住了我們的銀河系和所有的星系。摩吐拉猜測：「我們可能要接受一個真實的根本看法，即我們和萬物皆處在這樣一個星體之內。」他還補充說：「這樣的看法是成熟的，因為可能的新的宇宙學模型，都包含在對墓星的解釋中。」

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與此同時，他們正努力去區分黑洞和墓星(恆星級)。它們之間的差別是很微妙的，畢竟在黑洞視界和墓星殼層的外面，都同樣暗黑並具有極強的引力場。但墓星也有可能發出極明亮的光，因為落到墓星殼層上的物質將轉變成引力能或輻射，而黑洞則是吞食了全部的落入物質或能量。

摩吐拉等說，他們最近找到了一個確認墓星存在的有力證據。2001年10月，一些天文學家報告說看到了一個像是大質量的黑洞，但飛向黑洞的物質，卻輻射出強X光，遠比理論預言的亮得多。超過的能量大致上相當於100億個太陽能量的輸出，這使理論家們困惑難解。而摩吐拉認為，對如此巨大的額外能量的最好解釋，舍墓星而無他。因為當恆星、氣體、塵粒紛紛快速落到墓星殼層時，其猛烈程度使它們完全轉化成了引力能，並以明亮的X射線顯現出來。

墓星概念提出以來，貶褒不一。黑洞問題專家艾伯蘭·摩惠茲說，這個概念「非常輝煌」，「它獨有和明顯的特徵，將解釋一些高能天體物理現象，如γ射線暴。」而物理學家華特說：「當一個大質量恆星在其災變性地塌縮中，如何形成墓星，他們沒有提出足夠的論據。」

麥查和摩吐拉也承認，他們的理論有待改進，墓星殼層的奇異物質的特性，仍處在爭議之中。他們希望別的科學家加入到這一研究中來：「我們真的為未來的研究，開闢了一個新方向。」

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