北京
黑洞是什么？在多數(shù)人的心中，黑洞就是一個在宇宙中靜止不動的引力陷阱，一旦物體不小心進入它的引力范圍，就會一點一點被吸入其中。
這樣的黑洞是一個不帶電、不旋轉(zhuǎn)，永遠(yuǎn)處于絕對靜止的狀態(tài)，但這樣的黑洞只存在于理論之中，它被稱為“史瓦西黑洞”，而在真實的宇宙中，黑洞卻不可能是這個樣子的，因為宇宙中并沒有絕對靜止的物體，而宇宙中的天體更是沒有一個不在自轉(zhuǎn)。宇宙中有不自轉(zhuǎn)的恒星嗎？沒有，既然沒有不自轉(zhuǎn)的恒星，又怎么會有不自轉(zhuǎn)的黑洞呢？要知道，黑洞就是由恒星演化而來的。
當(dāng)大質(zhì)量的恒星生命耗盡，它會在自身引力的作用下向中心急劇坍縮，原本半徑達(dá)到百萬公里的恒星，會變?yōu)橐粋€半徑只有幾十公里的黑洞。
在宇宙中，有一個不可撼動的鐵律，就是角動量守恒，恒星變?yōu)楹诙粗螅w積大幅縮小了，但角動量卻不變，所以原本恒星的自轉(zhuǎn)速度在變?yōu)楹诙春?，會大幅加快。會快到何種程度呢？這不難計算，它會接近光速，所以現(xiàn)實中的黑洞是一個以接近光速旋轉(zhuǎn)的引力旋渦。
從廣義相對論中可知，引力的本質(zhì)是一種幾何效應(yīng)，它會扭曲周圍的時空。
那一個高速旋轉(zhuǎn)的引力核心會對周圍的時空產(chǎn)生怎樣的影響呢？它不再限于扭曲時空，而是會拖拽時空。你可以將時空想象為一碗粘稠的糊狀物，當(dāng)某個物體在這碗糊狀物的中心高速旋轉(zhuǎn)時，整碗糊狀物都會隨之轉(zhuǎn)動起來。這就是數(shù)學(xué)家羅伊·克爾對于真實黑洞的描述，而他所描述的黑洞就被稱為“克爾黑洞”?？藸柡诙纯刹粌H僅是一個數(shù)學(xué)上的解，而是被證實的真相。
既然高速旋轉(zhuǎn)的黑洞可以拖拽周圍的時空，那么其它旋轉(zhuǎn)的天體自然也可以，比如我們所在的地球。
所以要驗證克爾的描述，從地球入手就是最為方便的。當(dāng)然，地球的質(zhì)量要比黑洞小太多了，自轉(zhuǎn)的速度也要比黑洞慢太多了，所以即便它對周圍的時空具有拖拽效應(yīng)，也很不明顯，所以要驗證這一點就需要一套極為精密的測量儀器。2004年，美國國家航天局發(fā)射了一顆名為“引力探測器B”的衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星上搭載了四個由熔凝石英和硅制造而成的陀螺儀，這四個陀螺儀被精心打磨成了現(xiàn)階段人類能夠制造出的最光滑的球體。
在太空中，這四個陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸被精確對準(zhǔn)了一顆十分遙遠(yuǎn)的恒星，以此作為絕對靜止的參照物。
一年之后，這四個陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸果然發(fā)生了極其微小的進動，雖然其偏轉(zhuǎn)的角度只有一度的36萬分之一，但足以證明地球的自轉(zhuǎn)對時空產(chǎn)生了拖拽作用。既然地球這樣一顆小質(zhì)量慢速行星都能產(chǎn)生可測量的拖拽效應(yīng)，黑洞對周圍時空的拖拽就更不用質(zhì)疑了。
那么到底什么是時空拖拽呢？
在被拖拽的時空中，物體是無法靜止不動的，即便一艘飛船沿著被拖拽方向進行反向運動，也不可能使自己懸停在原地，因為被拖拽的并不是飛船，而是空間本身。針對克爾黑洞，英國物理學(xué)家彭羅斯提出過一個大膽的設(shè)想，就是把克爾黑洞當(dāng)作一個巨大的能量電池，從中竊取能量。雖然人類現(xiàn)在還無法做到，但這似乎是一個可行的方法，以接近光速運行的克爾黑洞擁有巨大的能量，如果能夠從中竊取能量，那將是一個便捷的終極能量獲取方式。
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