银河之王(出发后的19年140天)

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银河之王
出发后的19年140天

万籁俱寂,天空中有多少星星啊!

瞧,你也能看到它们:

这万点繁星为何如此美丽?

因为它们是那么遥远,如你一般!

——[意大利]爱德华多·德·菲利波

这一次,唤醒船员费了好一番功夫,毕竟13年7个月的冬眠期在之前从未尝试过,尽管这一切都在AI的预料之中。当然,宇航员们的容貌看起来像《道林·格雷》的主人公那样并未变老,但这一次他们对衰老的感知却尤为强烈,虽然对他们来说,从睡着到醒来不过只过去了一会儿,甚至都没有做梦。没有发生事故,没有人员损伤,也没有人生病。简而言之,没什么可向AI抱怨的。而他们的AI,简直无懈可击,一如既往的高效,而且更聪明、更有知识了。不仅如此,比起刚离开地球时,AI更珍惜它所学到的东西:它在照顾船员的同时汲取了生理学知识,在照料飞船内作物和牲畜的时候掌握了一定的生物学知识,在操作科学仪器的过程中了解到与天体物理学相关的知识。AI可以造出以前一代机器人为样本的新一代机器人。然而,谨慎起见,AI还是延长了船员们渐进苏醒的时间,这竟巧合地与飞船最后一次加速的时间相当:以光速行驶的“卡拉维尔号”穿梭于数以百万计的星星之间,灵巧地躲避着繁星,就像是一辆越野摩托在无边无际的盐漠中轻松地避开矮矮的树丛。

这条布满星星的漫漫时空之路如同迎来了一场烟火盛会,对于睡着的旅行者们来说不过漆黑一片,但这一美景被“卡拉维尔号”的望远镜和无数个粒子探测器尽收眼底。

这13年7个月的时间相当于在地球和太阳系的其他地方已经过去了26 000年,这并非因为“卡拉维尔号”速度太快,而是因为相对于我们小小的太阳系来说,银河系几乎是静止的。但在如此漫长的时间里,船员和宇宙飞船都极大程度地受到了相对论效应的影响,数以万计的超新星爆燃充斥于银河系里,与那些本就让人眼花缭乱的天体运行轨迹组成一幅宏大的画面。这是古老的恒星们爆炸时的延时幻影,巨大而无声。恒星在周期结束时发生的爆炸让数量惊人的中微子和其他高能粒子填满了空旷的银河系。与此同时,伽马射线探测器也识别到了与之相关的系外伽马射线暴。

对于像“卡拉维尔号”这样以相对论速度运动的实体来说,观察发光的物体是一件非常复杂的事情。在我们奔着目标加速前行的时候,不妨先来思考一下当光源靠近“卡拉维尔号”船头方向的这种情况。由于运动的相对性,恒星们也以接近光速的速度与“卡拉维尔号”相遇。如我们所知,无论运动光源的状态如何,恒星们所发出的电磁辐射的速度总是等于c的。由于多普勒效应,恒星发出的光频发生了很大的变化。光频率越来越高,并随着相对速度的增加逐渐变为蓝色可见光、紫外线、X射线直到伽马射线。同理,当光源离开“卡拉维尔号”的时候,辐射频率降低,在这种情况下,随着速度的增加,光首先变成红外线,然后变成无线电波,直至变为频率更低的电磁波。在由相对论速度产生的多普勒效应的影响下,“卡拉维尔号”两侧的光也能检测到频率的变化,尽管程度较小。AI必须考虑到这一点,做出校正以及在地图上标出观察到的事件,并正确关联到事件产生的源头。

宇航员们苏醒过来,虽然有些痛苦和迷茫,但这独特的景观给予了他们深深的慰藉。终于,人类可以看到银河系的中心并感受到它强大的原动力了,因为在大量恒星、气体、星际尘埃的遮蔽下,人类在地球上是看不到它的。很难想象,还有什么场景能比这更壮观、更令人目瞪口呆了。我们距离人马座A*只一箭之遥了,它就在“卡拉维尔号”前方约9光时,保守估计100亿千米。银河系的中心,距离我们亲爱的地球26 000光年,而这颗心爱的星球又老去了26 000年。在地球的夜空,银河如同一条闪亮的丝带,而从这里望去,银河像一个圈,如同一条梦幻的、闪闪发亮的珍珠项链环绕着“卡拉维尔号”周围的天空。

从这个距离看,人马座A*像是黑色画布上的一个小黑洞,而它发出的奇妙的电磁辐射信号则能让我们看清它的位置,并感受到它所蕴含的能量。银河系超大质量黑洞之父的质量可达太阳质量的400万倍,俨然是一个宇宙怪物。在它周围是银河系的恒星王国,数千亿颗恒星仿佛正乘坐着一个运转了数十亿年的奇妙的旋转木马。这个无形的怪物是超强电磁能源发射的源头,“卡拉维尔号”也正位于它的轨道上,AI则指示着“卡拉维尔号”避开那些喷射流的轴线飞行。飞船仪器疯狂地收集着宝贵的数据,而AI也毫不停歇地处理着这些信息。好奇与快乐交织在一起,书写着天体物理学与人工智能的新篇章。

超大质量黑洞的第一组照片是由“事件视界望远镜”(EHT)观测黑洞计划于2019年通过8台分布于美国夏威夷以及智利等不同地球站点的超级望远镜组所拍摄的,不过是否可以称之为“照片”尚需斟酌,因为它们是使用无线电波而非可见光进行拍摄的。所有望远镜同时瞄准目标,使地球表面有效地形成了一个单一的、巨大的无线电望远镜。这一超大质量黑洞就是位于M87星系中心的巨大黑洞,它的质量达太阳质量的650万倍,距离我们约5 500万光年。相比之下,拍摄人马座A*显然要容易许多,因为它比M87距离地球近了2 000倍。银河系核心区域包含了大量的气体和尘埃,因此当我们垂直观察它的时候,视线会被恒星和气体挡住,以致我们很难看到它的中心和占据其中的人马座。但不管怎样,“卡拉维尔号”的船员们所看到的情景是任何照片都难以比拟的。现在,我们离这个宇宙怪物不过三两步距离了,这与从远处进行观察可完全不一样了,因为此时飞船上的科学家们可以进行数据收集,并与他们已知的理论进行分析和比较。

黑洞总是被翻来覆去地讲,特别是在科幻领域。它们这引人注目的名字是由物理学家约翰·惠勒于1968年提出。黑洞是质量特别大的恒星生命终结时的状态,当恒星内部的碳氢燃料和气态氢消耗殆尽以后,由于重力失衡,恒星会逐渐走向生命的尽头。在这一过程中,恒星物质自行坍塌,恒星的密度急剧增加而体积则急剧减小。如我们所知,通常这一过程会导致中子星的产生,但如果这颗恒星的质量足够大,引力则会占上风,从而使坍缩克服核聚变与量子力学的斥力。后者往往会阻止构成原子核的粒子被过度压缩。最终,这个神奇的宇宙天体的密度变得极大,它所产生的引力之强,连光都无法逃脱,它也因此变成了黑色,隐身于同样漆黑的宇宙背景之中。回想一下爱因斯坦对引力的阐述,他认为,即使是没有质量的光子也会受到引力的影响,因为引力是由一个足够大的天体周围的极其强烈的时空弯曲产生的。正因如此,我们拍摄到的黑洞图像可以说是反的,它黑色区域的边界由它身后恒星的光或它附近带电物质和发光物质来界定。正是因为光的曲率效应,黑洞的外观才那么奇异:围绕着它的光似乎来自四面八方,以一种非常难以理解的方式呈现出来,类似于我们在游乐园看到的哈哈镜照出来的自己的身影。

恒星黑洞的质量和大小按类型分有很多种。有的黑洞质量约为太阳质量的5—10倍,直径不过几十千米,而有的黑洞质量为太阳质量的几十亿倍,直径达几十亿千米。它们庞大到无法想象,甚至连我们的太阳系都无法与之匹敌!但不论如何,黑洞在星系(包括我们的星系)中是相当常见的物体,在银河系中,约存在1亿个黑洞和2 000亿—4 000亿颗恒星。它们之中最大的黑洞是人马座A*,就位于银河系的中心。

除了以恒星为起源的黑洞外,也许还存在着微型黑洞。即使以人类世界的尺度来衡量,它们也很小,质量只有几克或几千克。据推测,微型黑洞可能是在宇宙大爆炸后的几分钟里,通过宇宙原物质的聚集而形成的。因此,它们并非来自生命接近终点的恒星的坍缩,因为在当时,恒星还尚未形成。而这些微型黑洞在人马座等巨型黑洞的形成过程中也发挥了作用,或成为这些“怪兽”的食物,或如前所述,作为构成宇宙暗物质的候选人。此外,还有一种可能的假设,即这些微型黑洞也是带来奇妙的伽马射线暴的原因之一。微型黑洞的发现将极大地丰富我们对宇宙的认知,并带来不可预测却绝对有趣的发展。

黑洞所蕴含的物理学远不止于此,它比我们想象的还要复杂得多。爱因斯坦的广义相对论中对这些特殊的引力产物的形成和表现做出了描述。德国物理学家、天文学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild)首次对爱因斯坦场方程式做出了一些解,它们表明:恒星坍缩达到一个临界半径,小于这个临界半径(被称为史瓦西半径)时,这颗恒星坍缩形成了黑洞,此时,物质从它表面逃逸的速度超过光速。例如,导弹脱离地球引力所需要的速度为11.2千米/秒或4 000千米/小时,而离开太阳表面所需要的速度为617.3千米/秒。所以,就连光也无法逃离黑洞的引力,因为它没有向我们的眼睛或光探测器发送出任何识别信号。我们只能检测到它的引力效应,即便距离很远。

补充一句,史瓦西半径定义了黑洞所谓的“事件视界”,也决定了它的球面尺寸。坍缩的物质依然在黑洞表面疯狂地运动,黑洞也持续剧烈地收缩,直到变成一个比原子还小的物体。因此,它的密度几乎是无限的,成了奇点黑洞,或者可以说这是一个时空曲率也无穷大的地方。在这个神话般的“点”中,物理定律受到来自各个方向的共同攻击。在奇点中,爱因斯坦提出的引力理论与量子力学发生了无情的冲突。现在,还没有一个模型可以将这两种理论结合成一个统一公式并解释奇点中发生的事情;在那里,时间走到了尽头:正如宇宙大爆炸开启了宇宙的起点时间,在每个黑洞的奇点中,宇宙的生命也到达了最后一刻。时代终结。

由史瓦西半径定义的黑洞的大小随着其质量的增加而成比例地增加。一个由质量与太阳质量差不多的恒星坍缩产生的黑洞,它的史瓦西半径约为30千米,类似于一个大一些的小行星或彗星的半径,这个大小在宇宙的尺度上几乎可以忽略不计。从“卡拉维尔号”上观测,超大质量黑洞人马座A*可太大了,半径约为1 300万千米,相当于太阳半径的20倍。任何有质量的物体都可以计算出它的史瓦西半径,例如,地球的史瓦西半径约为半厘米。这就意味着,如果我们能够将地球压缩到这么大,就能创造出一个微型黑洞。

然而,宇宙中这些神秘天体的匪夷所思之处还不止于此。在科幻小说中,黑洞被过度简化,它被描述成吞噬一切的宇宙怪物,恒星、行星或是宇宙飞船会在它未知而致命的黑暗中被无情地吞噬和肢解,就像被真空吸尘器吸走的昆虫那样。现实中,对黑洞的论述则更错综复杂,如同对某个自然事件进行科学解释那样。对于距离它足够远的宇宙天体,黑洞会像任何其他的天体一样,对这个天体施加由其质量产生的引力,当然,这种情况下,引力也是非常大的。而对于处在其影响范围内的宇宙天体,黑洞对其施加的引力要大于星系中所有其他天体对其施加的引力,使其进入它的牛顿椭圆轨道并绕着它旋转,就像地球绕着太阳转那样。常见的黑洞半径约几十千米,它们反常的引力效应或者说相对论效应只能在1 000千米左右的地方才能被察觉。一旦超过这个距离,黑洞表现得就像是一颗等质量的恒星一样。

如果恒星、行星或是宇航员距离黑洞太近或是速度过慢的时候,那就会发生如同陨石进入地球大气层或电信卫星偏离轨道后坠落地球那样的灾难。在这种情况下,物体将朝向黑洞的事件视界进行自由落体运动。当恒星与黑洞距离过近时,由引力的快速变化而产生的巨大潮汐力会将恒星物质一点点撕碎。恒星碎片失去能量,开始围绕黑洞旋转并产生所谓的“吸积盘”。这个恒星的气体圈变得越来越热并开始释放大量的X射线,它慢慢地朝黑洞的史瓦西半径坠去。而在那里,炽热物质的温度可达数百万度。除此以外,黑洞的强磁场会在垂直于“吸积盘”的方向喷射极高速的电离物质射流,如高能电子和高能质子。而这些则是除了引力指征以外,黑洞存在的另一些指征。

回到科幻小说的领域,读者可能很想知道,假如一个鲁莽的宇航员决定一头扎进黑洞并穿越事件视界,后面将会发生什么?那么,让我们与这个宇宙怪物保持安全距离,舒适地坐在“卡拉维尔号”的舷窗前,假设我们在通过强大的望远镜来观察这位朋友的结局。由于黑洞的质量非常大,它附近的时空曲率也同样非常大,所以,当宇航员接近黑洞的史瓦西半径时,广义相对论效应会变得十分明显。一旦到达事件视界,时间流逝会逐渐减慢,直至完全停止。要知道,甚至连光都无法从那里逃脱。那位倒霉的宇航员所发出的光子的波长越来越长,这意味着他的能量越来越少了。最终,他被冻住了,看起来像静止的图像一样,接着他开始溶解,最后完全消失。于是,我们会有这样的感觉:宇航员从未穿过事件视界。

但是,这位宇航员的感觉则完全不同。当他靠近一个半径为几十千米至几百千米的中等大小的黑洞时,即使距离黑洞的史瓦西半径还有一定的距离,他都会受到巨大的潮汐力的影响;他会感受到作用于双脚的引力比作用于头部的引力强烈得多,他的身体被拉长了。与此同时,强大的侧压力横向挤压着他的身体。这是多么恐怖!但当他穿过了事件视界,就可以对抗这种“意面制作”的过程了;他会疯狂地向奇点坠落,几毫秒内到达。在致命的冲突来临前,眼前是一片黑暗。以上,是我们对一位宇航员落入黑洞会发生什么的科学的假设。而其他那些,比如科幻小说里或是什么别具想象力的理论所描述的,存在某种隧道,能够把人投射到星系的其他地方甚至其他维度等,则完全有待验证……

爱因斯坦广义相对论很好地解释了黑洞附近发生的时间膨胀效应,例如,当宇航员在非常接近黑洞轨道的地方停留一小会儿的工夫,对于外部观察者来说,则过去了非常漫长的时间。但“卡拉维尔号”的宇航员们也经历了类似的情况,只不过,解释这一现象的却是狭义相对论,因为“卡拉维尔号”所停靠的地方距离黑洞十分遥远,它并不会受到明显的影响。根据狭义相对论,在超相对论速度的航行中,比起地球基站的人们,宇航员们会觉得时间只过去了一小会儿。“卡拉维尔号”相对于地球上观察者而言以极高速运动,因此,船员们并没有觉得时间过去多久。与时间膨胀相关的另一种解释是黑洞可能存在的绕轴旋转。实际上,几乎所有的黑洞都在旋转,这是产生它们的恒星初始旋转运动所留下的印记。它们旋转的速度非常之快,甚至可以媲美光速。在这种情况下,天体的质量会逐渐拖拽它周围的空间,从而放大了相对论效应的强度。我们对黑洞属性的描述和认知极少,而黑洞的旋转运动算是其一,除此以外,还有黑洞的总电荷和质量。正如“黑洞无毛”定理所描述的那样,除了这三个物理量,再没有其他参数能够描述黑洞并将一个黑洞与另一个黑洞区分开来了。随着时间的推移,那些关于它们诞生的信息和它们吞噬的“膳食”都不可避免地消失在事件视界之外了。

黑洞通过一种反应过程(反馈)对它们所在星系的形成和演化做出了重大的贡献。我们认为,在每个星系的中心,都有一个巨大的超大质量黑洞,它的质量相当于普通恒星的数百万倍,如银河系中心的人马座A*。这些宇宙怪兽的作用与大草原上的狮子差不多,而星系中的众多恒星则相当于瞪羚羊。狮子会捕食那些不经意从它身边经过的老弱瞪羚。这有助于保持丛林生态系统的平衡,防止食草动物不受控制地繁殖。食草动物会把大草原上的植被统统吃掉,进而危害整个生态系统。同样的,大黑洞和其他小黑洞一起吞噬它们附近的恒星,还有那些已经死去的恒星残存的物质,这有助于恒星种群的自我调节,也有利于星系相对的稳定性。实际上,一顿饕餮大餐后,黑洞也会将大量的能量和物质排放到很远的地方,滋养着星系空间,从而激活新的、年轻的恒星的诞生。反过来,这些恒星将继续进入出生、成长和死亡的轮回之中。

面对人马座,“卡拉维尔号”的船员们开始浮想联翩,那些关于黑洞的事情在他们脑海中一一浮现。与其他星系中的许多超大质量黑洞不同,人马座相对安静。很可能在过去的几百万年里,它已经侵袭过附近的恒星群了。可以从电磁波谱较高的频段中看见它的吸积盘,以及垂直于它的两股高速喷流,它们不断地喷出电离物质,长度达数千光年。只不过,这与具有AGN(即活动星系核)的星系中所发生的情况比起来不算什么。在这种星系中心,一般都有一个超大质量黑洞,而能量流的维度和能量庞大到了无法比拟的境地,长度甚至可达数亿光年,比整个星系的能量还要大得多!活动星系核的能量是如此的强烈,以至于它所在星系中所有其他恒星发出的总能量都可以忽略不计。类星体是活动性极强的活动星系核,最强的类星体产生的能量相当于星系中央的黑洞的“一顿饭”,即每年一千多颗恒星。当宴会结束,附近也没有恒星了,类星体平静了下来,这时,它的宿主星系又回到了可见状态。说到底,人马座的电离物质流、活动星系核以及我们之前探讨过的伽马射线暴都是宇宙灾难巨大威力的表现形式,而爱因斯坦的相对论告诉我们,物质是可以转化为能量的。

诸如此类的现象让我们喘不上气来,它们提醒着我们,地球上的实体们是多么的渺小,我们美丽的星球、我们的太阳系甚至银河系又是多么的微不足道。让我们陷入沉思的是,与宇宙深处的巨大能量相比,不仅时间、空间的尺度可以完全忽略不计,连维系星系运转的能量,例如太阳的能量,都是不值一提的。不过,从另一方面来说,我们也要懂得知足,我们能拥有这样的大脑是幸运的,它让我们明白宇宙的运转机制,也让我们意识到宇宙的苍凉之美与浩瀚无穷。

回到银河之王的话题上来。尽管人马座的影响范围半径非常大,约有10光年,但也只有几百颗恒星围绕着它的轨道运行。具有破坏性的潮汐效应仅会在不到10亿千米的距离内有着明显的影响力,远远小于“卡拉维尔号”所在轨道的半径——100亿千米。距离人马座A*最近的恒星SO–2,它的轨道偏心率很大,而且每16年偏离200亿千米。它与银河系中的其他天体一样,以约为光速3%的极高速度运行,这一速度可以保证它不会成为黑洞的盘中餐。但随着时间的推移,当它与黑洞最小距离减少至100亿—200亿千米时,它最终将成为黑洞的食物。不过,在相当长的一段时间里,人马座A*不得不以星际气体果腹。星系的中心通常含有大量的气态氢云,在数十亿年的时间里,它们孕育了许多恒星,其中也包括大质量恒星。而最终,这些恒星将通过转变成黑洞而结束自己的生命。因此,在人马座的附近,散落着大量的常规型黑洞。在漫长的岁月中,它们被人马座所吞噬,为人马座的发展壮大贡献了自己的力量。

即使是丛林中的狮子王也有它的敌人,如被称为智人的猎人。同时,不论如何,它还是会受到疾病及无情的生物循环的影响。黑洞没有这样的敌人吗?可以肯定的是,黑洞可以被合并,小黑洞可以被大黑洞吞噬。当这类情况发生的时候,星系的时空会被其搅动,会受到干扰和刺激。一个信号波从碰撞点开始传播,以引力波的形式传输着碰撞中消散的一小部分能量,这些能量可以完全不受干扰地传播数十亿光年。这是一种同时空纬度的振荡,而非海浪那样的机械式振荡。引力波由广义相对论预言并于2015年首次在地球上被观察到,这距离阿尔伯特·爱因斯坦的理论假设刚好100年。

在美国国家科学基金会的激光干涉引力波天文台(LIGO)和意大利“处女座”引力波探测器(VIRGO)成功实施的实验中,所采用的是具有千米长臂的巨型激光干涉仪。还记得我们之前提到过的迈克尔孙和莫雷在实验中所使用的干涉仪吗?这个巨型激光干涉仪可以说是它的超大号版。激光干涉仪可以让不同光束的光相遇会合,就像水面上的波浪,依据前波间的相位差,有的撞击在一起分裂开来,有的融合在一起扩散开去,如此,在检测屏幕上便可以形成不同的干涉图样。即使引力波来自数十亿光年之外,它的到来也会让地球及干涉仪所在的空间发生波动,导致空间的收缩和膨胀。因此,光束所经路径在长度上会略有不同,这就导致光干涉图样也会有轻微的变化。采用这种方法,能够捕捉到原子千分之一大小的空间震荡,而干涉仪的臂长通常要达到3—4千米。

引力波首次被观测到要归功于美国国家科学基金会的激光干涉引力波天文台(LIGO)。该引力波是由两个黑洞的碰撞产生的,每个黑洞的质量约为30个太阳的质量,碰撞约发生在10亿年前,在一场死亡舞会后,它们结合到了一起。最终融合的阶段只持续了几毫秒,然而消散的能量却是巨大的,相当于宇宙中所有可见恒星发出的能量。这次事件也说明,经过10亿光年的旅行,引力波的能量依然足以激发美国的干涉仪。在这次事件以后的几年,截至2019年8月,LIGO和意大利“处女座”引力波探测器(VIRGO)共观测到30多个引力波信号,其中大部分引力波由两个黑洞的合并引发,两次由两颗中子星的碰撞引发,一次由黑洞与中子星灾难性的相遇引发。

这些合并与碰撞代表着黑洞以一种惨烈的方式奔赴死亡。当然,每个黑洞也迟早会消亡,这是自然的、不可避免的。霍金辐射理论解释了其消亡的原因,霍金辐射是由英国物理学家霍金于1970年左右提出的,天体物理学家们也普遍认为这是一个非常合理的理论。根据斯蒂芬·威廉·霍金的说法,每个黑洞都不是完全黑暗的,它们也会发出微弱的辐射,长远来看,它们会消耗自己的整个能量储备,从而耗散质量。这种情况的产生机制相当的复杂,涉及量子世界和基本粒子的定律。在量子力学的基础上,海森堡的不确定性原理认为能量和质量可以从无到有,可以从量子真空中产生,随后消失,但能量持续时间极短,且时间越短,产生的能量越大。但这显然违背了能量只能从一种形式转化为另一种形式的原则,例如从电能到热能,或是根据质能方程E=mc2,从物体质量转算出能量。在这极短的时间内,所产生的能量必须被重新吸收,回到真空,就如同一条鱼跃出海面又立即回到海里,时间短到任何人都没有注意到它或无法捕捉到它。这些量子鱼通常是光子、电磁波量子和光本身。其他鱼可以由成对的电子和正电子组成;正电子是电子的反物质伙伴。前面我们提到过,在大爆炸中,宇宙的诞生是因为量子大波动。在这种情况下,这个量子不能只是一条鱼了,至少得是一头鲸鱼,而且它也没有再返回大海去。

从真空中跃出的粒子,它们存在的短暂时间内都被认为是“虚拟的”,这似乎阐释了它们昙花一现的本质。这种自发的、无缘无故的电子对的诞生,持续发生在时空中的任何一点,甚至在假设黑洞的史瓦西半径附近。但是,如果一对虚拟电子对(电子和正电子)之中的某一个粒子因为距离史瓦西半径太近而落入黑洞,那么与之配对的粒子则能够摆脱束缚,变得自由、真实而且远离黑洞。可是,谁来承担这个责任呢?谁来为逃逸的粒子提供它在真实宇宙中存在所需要的质量和能量呢?显然是黑洞!因为这样的事情总是在发生,所以宇宙怪兽也在逐渐失去它的质量和能量。委婉地来说,这个能量蒸发的过程是非常缓慢的:一个中等大小的黑洞完全溶解加上最后完美的爆炸,大约需要1063年,即1亿亿亿亿亿亿亿亿年。它们的生命很长,但依然不是永恒的。对于超大质量黑洞,我们所说的寿命甚至可达10100年!可以合理地假设,当这一切发生的时候,我们的宇宙也只剩下最后的几口气了,不久之后,它将因为所谓的宇宙“大寒冷”而死去:那时候,宇宙将变成一个只有无限微小能量的巨大时空,它巨大、黑暗、寒冷、空无一切。

“卡拉维尔号”的仪器分析展示了一个十分有趣的场景。这是“卡拉维尔号”第一次近距离观察一个巨大的黑洞。它给人的印象是人马座周围的一片巨大的空无,仿佛所有星星都对它敬而远之。它在拥有数千亿恒星的银河系中心一动不动,星星们与它相距数万光年,明智地绕着它旋转。尽管在黑洞附近几千亿千米的地方,有几颗轨道十分偏心的恒星,但它们的近“日”点,即最接近黑洞的点,距离黑洞表面也仍然十分遥远。人马座正处于相对平静的时期,它还没到开餐的时候。AI也是因此才决定靠近它看一看。

虽然“卡拉维尔号”的周围基本上什么都没有,但依然可以感受到有一个巨大的气态云正在逼近。仪器估测,气态云距离飞船约500亿千米,长度约为几千亿千米。虽然气态云的密度明显不大,而且也还看不到,但气体的总质量却约相当于十几个地球。在几个地球年后,气态云将落在人马座上,并产生了强烈的能量辐射,这对于“卡拉维尔号”这样近距离的观测者来说是不安全的。宇航员们预计,地球大概得在26 000年后才能知晓这一事件,当然,前提是如果有人收到这个信息。

宇航员的脑海中当然也会有其他的想法,现在家里的生活是怎样的?人类取得了怎样的科技发展?现在的社会制度和政治体制是什么样的?地球基地是否决定开启另一个新的任务,也许是与“卡拉维尔号”会合?谁知道是不是已经有了惊人的新技术,能够通过钻进某个虫洞来实现光年距离的旅行?又或者人类会因为宇宙大灾难或仅因为全球变暖、资源匮乏的破坏性影响而退化甚至灭绝吗?在这巨大的“时差”面前,也许这些问题都毫无意义。尽管可以通过冷概率值来对各种可能的选项进行排序,以此假设和模拟上述问题,但以地球的时间来算,当答案抵达的时候已经是很久很久以后了。不过对宇航员们来说,其实并没过多久。

“卡拉维尔号”留在那里,我们将在人马座最外侧的轨道上停留几个月。这个时间足以让飞船上的科学家们创作出这本书:《你想知道却不敢问的关于黑洞的一切》。也可以让这些勇敢的太空旅行者们舒展一下筋骨,尽管仍处于零重力的状态下。而AI则可以决定何时进行下一个时空飞跃,毫无疑问,这又将是船员们、“卡拉维尔号”以及现在还是半人工状态的AI将经历的一次更大的挑战。当然,AI会及时清除所有的未定因素,对路线和着陆点的选择也必然是经过深思熟虑的。