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“神光Ⅱ”激光模拟出黑洞内部现象

http://www.sina.com.cn  2009年10月30日08:11  解放日报

  黑洞,这种神秘天体一直吸引着科学家去探索。日前,记者从东方科技论坛上获悉,上海专家研制的“神光Ⅱ”激光在实验室模拟出黑洞的内部现象,科研人员通过研究“人造黑洞”,对黑洞的电子运动作了新的解释。本月,该成果发表在了国际知名科学期刊《自然·物理》上。

  黑洞是广义相对论预言的一种暗天体,它有着巨大的引力场,连速度最快的光也逃不出它的“魔爪”,人类无法用光对它进行观测,只能通过引力作用来确定它的存在。据中科院物理所研究员李玉同介绍,黑洞好似一个漩涡,当它的内环摩擦碰撞时,温度就会升高,产生光电离过程并辐射出X光。天文学家正是通过观测这些发光谱线,推断黑洞内部情况的。“事实上,观测这种谱线是我们了解黑洞内部情况的唯一手段。”李玉同说。

  2001年,中科院上海光学精密机械研究所在“神光I”的基础上,研制出高功率激光装置“神光Ⅱ”,它是进行核聚变研究及其他物理实验的重要平台。借助沪产激光,中科院物理所专家尝试在实验室模拟黑洞的内部现象———黑洞内环和光电离的过程。最终,他们获得比天文观测更精确的数据。

  在分析这些数据后,科研人员发现,天文研究对黑洞“跃迁谱线”的认识是有误的。所谓跃迁,是指黑洞中电子在吸收或放出能量后,由一个量阶“跳”到另一个量阶的过程。根据量子力学的理论,黑洞应存在这种跃迁谱线,但天文学家观测到的却是截然相反的情况。李玉同提出,是天文学家对观测结果的解释错了,“我们研究表明,黑洞中的电子是可以越过谱线,‘跳’到另一个量阶上的,这个结论也验证了量子力学理论的正确性。”


新闻晚报 俞陶然 方园
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