第7版(国际)
专栏：院士园地
关于寻找黑洞存在的证据
中国科学院院士 陈建生
作者简介：中国科学院北京天文台研究员，1938年7月生，福州市人，1963年毕业于北京大学，1991年当选中国科学院院士，现任中国科学院天文专家委员会主任，中科院—北京大学联合天体物理中心主任，美国Funda￣mentalofCosmicPhysics学报编委等学术职务。
什么是黑洞？黑洞如何产生？黑洞有什么重要性质？是否已找到黑洞存在的证据？这些是公众所关心的问题，特别是寻找黑洞证据问题，去年以来成为国内外媒体热烈谈论的问题之一。
黑洞是爱因斯坦广义相对论（本质上是引力理论）预言的一种物质状态。我们知道物质可以气体、液体或固体的状态存在。黑洞是一种很特殊的物质状态，每一个质量为M的物质都对应有一个称为史瓦西半径rc，它的大小为rc＝2GM／C2（严格地说，这是指没有自转的物质），这里的G是引力常数，G＝6．67×10－8厘米3／克·秒2，是一个很小的数，C是光速2．997×1010厘米／秒，是一个很大的数，因而rc对于一般物体是很小很小的。如果有一种物理过程能够把质量M全部压到史瓦西半径，物质就达到黑洞的状态。黑洞有许多奇特的性质，其中最重要的就是任何物质（包括光）都无法从黑洞中逃逸出去，只能在引力的作用下，不断向黑洞的中心（奇点）下落，进入黑洞的物质，失去原来的本性，只剩下质量，电荷和角动量。黑洞的“半径”（也称为视界，因为进入黑洞视界内，就出了观测者的视界，永远观测不到）和黑洞的质量成正比，质量越大，黑洞的“半径”也越大，太阳质量所对应的黑洞的“半径”约为1公里，而太阳的半径约106公里，如果把太阳变成黑洞，其密度将达到每立方厘米1018克。
人们会认为黑洞就是密度无比巨大的物质，这种说法是不准确的，由于黑洞的“半径”与黑洞的质量成正比，密度又与半径的三次方成反比，因此黑洞的密度就与黑洞的质量的平方成反比，当黑洞质量增加时，密度就以反平方律迅速减小。银河系由大约1011个太阳组成，如果这样大质量的天体能够坍缩到它的史瓦西半径，就成了巨质量黑洞，它的密度仅是水的密度的万分之一。尽管密度如此之小，物质一旦掉进黑洞，也仍然无法逃离出去，作为另一个极端，原子级黑洞，即把原子质量全部压缩到它的史瓦西半径内，密度就可高达每立方厘米10127克。
理论所预言的黑洞能否存在必须回答两个基本问题，其一，作为理论基础的广义相对论是否正确尚未受到决定性的验证；其二，是否存在物理过程，可以把物质压缩到史瓦西半径？因为物质被压缩过程，引力能会转化为热能，使温度升高，反过来产生排斥力阻止物质进一步的收缩。由于以上两个问题，特别是第二个问题，致使30年代就提出的黑洞预言，并未引起科学界的广泛关注。
60年代以来，对黑洞兴趣的重新唤起，来自于天体物理一系列重大成就，首先是恒星演化晚期理论的发展，提供了恒星级天体可能通过超新星爆发坍缩成黑洞的物理过程：即超新星爆发把恒星的外壳抛到星际空间，形成超新星遗迹，如蟹状星云就是我国宋朝1054年所发现的超新星爆发后的遗迹，而恒星的内壳则坍缩成密度非常高的致密天体，依照开始坍缩时的质量的大小，依次坍缩成白矮星、中子星（质量大于1．4个太阳质量）或黑洞（质量大于3个太阳质量）；1967年发现的射电脉冲星，被证实是理论预言的中子星，尤其是蟹状星云的中心所找到的中子星被看成是恒星晚期演化理论的重大胜利，从而激发了人们去寻找黑洞的热情。
寻找黑洞遇到原则性的困难，既然光无法从黑洞逃逸出去，天文望远镜也就无法直接探测来自黑洞的电磁辐射，怎么办？迄今为止天文上还只能用间接办法在致密天体中去寻找质量大于3个太阳质量的天体作为黑洞的候选者，但到哪里去找致密天体？又如何知道它的质量呢？
70年代以来利用天文卫星，发现了一批有很强X—射线辐射的双星系统，为寻找致密天体中恒星级黑洞候选者铺平了道路。因为这样强的X—射线辐射只能来自致密星吸积它的伴星物质，在致密星非常强的引力场作用下，被吸积的物质的引力能转化为辐射能，并在X—射线波段发射出去。另一方面观测X—射线双星系统轨道运动的种种效应，又可以准确地确定每个子星的质量，果然在这一类天体中找到了一些质量超过3个太阳质量的致密天体，比如天鹅座的X—1源，就是这样一个黑洞的候选天体。
寻找星系级大质量黑洞的工作也有了相当进展：首先，1963年天文上发现了一种奇特的天体，称为类星体，今天我们已知道，它是离我们最遥远的天体，约在几十亿至100多亿光年，它们看上去像个恒星，但发出的能量可以比整个星系（约由1000亿个太阳组成）还要亮数百倍到数万倍，它的能量来源一直是一个谜，近年来一种颇被接受的理论是，在它的核心有一个质量约为1亿个太阳的黑洞，吸积周围的物质，将引力能转化为辐射能来解释观测到的类星体的光度。耗资30亿美元的哈勃空间望远镜确实在河外星系M81的核心很小的区域内观测到巨大质量的核，被认为是星系级黑洞存在的有力的间接证据。据报道，今年1月在印度的加尔各答举行了一次题为“宇宙中黑洞的观测证据”的国际研讨会，会议结果表明，现有关于寻找黑洞的证据都是间接的、阶段性的，迄今还没有找到任何直接证据。
面对所取得的进步，大多数天文学家越来越相信黑洞的存在，同样，大多数天文学家认为，以目前的观测结果，还只能肯定已经找到黑洞的候选者。因为黑洞的本质是存在视界，如何观测到黑洞的视界，是一个理论与观测均未解决的问题，彻底解决这个问题，还有相当长的路要走。（附图片）
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专栏：通讯
英国金字招牌易手
——德国宝马收购劳斯莱斯
本报驻德国记者 江建国
3月30日，英国劳斯莱斯汽车公司的母公司———军火集团维克斯公司的总裁柯林·钱德勒宣布，经过长期的反复斟酌，决定同意由德国宝马汽车公司收购劳斯莱斯汽车公司，收购价为3．4亿英镑，折合10亿马克。钱德勒说：“宝马的开价是合适的，对于确保这家独一无二的企业的光明前景也是最有吸引力的。”宝马公司的发言人说：“我们对这项决定感到极其高兴，深为荣幸。”喜悦之情溢于言表。他同时宣布，劳斯莱斯生产基地将继续留在英格兰中部的克莱维，雇员全员留任。西方舆论界“爆炒”这一轰动新闻。德国报纸说，“英国的金字招牌变成德国的了”；英国一家报纸用英国式的幽默说：“擦干你的眼泪吧！”
劳斯莱斯汽车是镶在世界汽车工业王冠上一颗具有传奇色彩的名贵钻石，堪称英国国宝。该公司于1904年由工程师亨利·劳斯和汽车进口商查尔斯·莱斯创建。90多年来，劳斯莱斯汽车始终是身份和财富的象征。在它的顾客档案中，人们可以找到英国女王伊丽莎白二世、文莱苏丹博尔基亚、伊朗已故宗教领袖霍梅尼、希腊船王奥纳西斯、美国作家海明威、电影艺术家卓别林、歌星约翰·列农、拳王阿里等人的名字。全世界公认，劳斯莱斯远不止是一种汽车，而是一种具有说不清道不明的“英国情调”的艺术珍品。英国有一个“劳斯莱斯狂热分子俱乐部”，成员多达9000人。一年一度的劳斯莱斯汽车亮相大会就在已故戴安娜王妃现在的安息之地、其弟弟斯宾塞伯爵的住地艾尔索普举行。
然而作为一家工业企业，劳斯莱斯却命乖运蹇。它在20年代曾把生产扩展到美国马萨诸塞州，10年后却被迫关闭了这个工厂。它早在1913年就涉足航空发动机的生产，1971年2月却因某种发动机的研制费用太高而陷于破产。此后汽车部分独立，步履维艰，不到10年又被维克斯集团接管。维克斯集团先后在劳斯莱斯身上投入5亿英镑，进行技术改造并裁员，但始终难以彻底扭转局面。1991年和1992年总共亏损1．1亿英镑，产量从1990年的最高纪录3333辆跌到1993年的1350辆。去年10月，维克斯集团忍痛割爱，宣布出售劳斯莱斯。
有意收购它的除宝马外，还有德国大众汽车公司。大众的意图在于借这次收购迈上高档车领域，因此出价极其慷慨，达15亿马克，比宝马高出一半。
然而，最终却是宝马战胜了大众，这有以下几个原因：首先，宝马早就与劳斯莱斯有合作关系。1994年宝马收购了罗威汽车公司，罗威是迄今一直向劳斯莱斯提供车身的供货商。同年，宝马还战胜奔驰，赢得向劳斯莱斯提供发动机的合同。在这次宝马、大众的争夺战中，宝马使出杀手锏，声称如果劳斯莱斯落入他人之手，宝马就将中止发动机供货合同。维克斯集团不能把这一威胁当成耳旁风。其次，宝马一向以生产高档车为主，积累了丰富经验，而大众一向是以中低档汽车见长。还有宝马财力雄厚。去年宝马销售了119万辆汽车，营业额达601亿马克，赢利12．46亿马克，5月末宝马的资本总额将再增加20亿马克。不久前宝马总裁伯恩德·皮舍茨里德尔在日内瓦汽车沙龙上表示，宝马在今后5年将投资5亿英镑，把劳斯莱斯的产量增加两倍，雇员增加一倍，并将推出两个新车型。
值得注意的是，虽然“劳斯莱斯狂热分子俱乐部”也喊了两声“这是对民族遗产的背叛”，但英国公众对“国宝”流失并没有表现出痛心疾首的情绪。保守的《每日电讯报》用“欢迎”作为一篇评论的标题。此间舆论指出，这是经济全球化的又一例证。《法兰克福汇报》的短评说，劳斯莱斯的新主人姓“英”还是姓“德”都无所谓，反正它姓“欧”。《时代》周报的评论说，宝马收购劳斯莱斯，从投资的意义上说，是从德国带走了资金。但当今不能再以狭隘民族主义观点来看待投资场所问题。欧元启动了，现在是讨论在全欧洲投资的时代了。英国加的夫大学的汽车工业经济专家赖斯教授在分析英国汽车工业的兴衰时说，“虽然英国的汽车工业不存在了，但汽车工业却在英国一片兴旺”。劳斯莱斯雇员将增加一倍，两种新款式将面世，销售网也将进行革命性的改造，何乐而不为？
据报道，大众汽车公司并不甘心，已开出更高价码。最后决定将由维克斯公司在5月份的股东大会上作出。
（本报波恩4月3日电）
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专栏：
克林顿发出紧急呼吁
要求日本改变经济发展战略
据新华社华盛顿4月4日电（记者李红旗）美国总统克林顿4日向日本发出紧急呼吁，要求日本改变其经济发展战略，摆脱旷日持久的经济停滞，为稳定地区和全球经济形势作出贡献。此间观察家认为，克林顿的这一讲话表明，美国对日本的压力正在加大。
日本是世界第二大经济强国，同时也是美国主要的贸易伙伴之一，美日之间经济的相互依存性非常大，1997年双边贸易额达1800多亿美元。因此近几年来，日本经济增长乏力，对美国来说无疑是不祥之兆。尤其去年东南亚金融危机爆发后，美国希望日本能顶住风浪，从而使美国得到缓冲，否则一旦日本再在这场危机中倒下去，日货便会如潮水般向美国袭来，美国经济将受到难以估量的冲击。
然而近来再度恶化的日本经济形势，却使美国政府更是如坐针毡。总部设在纽约的穆迪投资者服务公司3日虽对日本政府发行的有价证券保持着3A级评估，但对其债务评估却是“负”级，这说明美国投资者正对日本经济前景失去信心。而日本索尼株式会社社长贺典大雄也在日前发出警告说，“日本经济濒临崩溃的边缘”。当天，东京股市225种股票价格平均下跌185.12点，日元兑美元汇率降至6年来的最低点。正是在这种情况下，刚刚访非归来的克林顿要求日本政府“改弦更张”，接受美国所提出的“灵丹妙药”。
事实上，自去年下半年东南亚金融危机爆发以来，美国政府一再敦促日本通过减税刺激内部需求，通过清除坏账整顿金融体系，通过消除贸易壁垒向东南亚国家商品开放市场以便为“国际救援行动”作出“重要贡献”。为此，在过去数月里，美国要员频频出访日本，向日本领导人晓以利害。
然而日本对美国开出的“灵丹妙药”却有不同看法。日本政府推出的刺激经济增长计划重点是增加公共事业投资，而不是减税。于是，美国便抱怨日本对问题的严重性“缺乏必要的认识”，对应该采取的行动“不能形成共识”，从而一再贻误良机，使日本经济形势“濒临崩溃的边缘”。另一方面，日本对美国公开对其经济政策说三道四也深感不悦，认为别国对日本指手画脚“不是建设性的做法”。由此可见，美日两个战略盟友之间出现了不谐和音，且有不断增大之势。美国报纸也已注意到，日本国内对美国的不满情绪在增长。因此有人担心，克林顿的讲话可能会进一步助长这种情绪。
此间观察家指出，无论如何，克林顿的讲话无疑使日本政府面临的压力将比以前更大。美日在重新确定了政治和军事同盟关系后，两国之间的经济利益冲突却将更加频繁。不管日本政府最终会否屈服于美国的压力，双方在这一问题上的摩擦看来是不可避免的。
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专栏：通讯
西奈扫毒战
本报驻埃及记者 朱梦魁
3月下旬，埃及一年一度的扫毒战役在西奈半岛全面展开。在这次大规模行动中，驻西奈地区的边防军与第二、第三军团和内政部反毒局等警察部门协同作战，并首次采取空中侦察与地面突袭相结合的战术，一举捣毁了54费丹（1费丹约合6．3亩）的毒品作物。
近年来，随着埃及吸毒、贩毒现象的滋生和蔓延，埃及有关部门反毒、肃毒的任务也越来越艰巨。西奈半岛地广人稀，交通不便，加之遍布山丘和大漠的复杂地形，使这一地区成为不法分子种植和贩卖毒品的理想场所。能制作鸦片的罂粟一般在11月种植，来年3月收获；而对脑神经产生毒害作用的莨菪，则可不分季节地种植收获。据埃及警方统计，西奈半岛1993年罂粟种植面积达454费丹，1994年增至720费丹，1995年为1025费丹，1996年跃升至6893费丹，去年锐减至899费丹；从1993年到1997年间，被捣毁的罂粟种植面积总共达9781费丹。1996年，西奈半岛被捣毁的莨菪种植面积为716费丹，去年减至212费丹，两年间共捣毁莨菪种植面积达928费丹。从毒品作物种植面积的分布上看，南西奈是北西奈的4倍。今年西奈半岛之所以仅捣毁54费丹毒品作物，是因为在埃及政府坚持不懈地进行连年扫毒之后，西奈半岛的毒品作物种植面积已经大幅度减少。
埃及政府强大的反毒攻势有效地打击了吸毒、贩毒活动，同时也使种植毒品作物的不法分子更加狡猾。在今年西奈半岛的扫毒战役中，埃及军警发现犯罪分子把毒品作物的种植化整为零，给扫毒行动增加了难度。而且有的毒品作物地块上面还加盖了塑料篷，使进行空中侦察的直升机难以发现，并且不易直接降落在毒品种植园的田间。为此，今年埃及政府决定动用各种手段，加大扫毒的力度。从2月份开始，驻西奈地区的埃及边防军根据有关情报，将西奈半岛分成南7北6共13个重点区域。派出多架M—8直升机进行空中和陆地勘查，确定毒品种植园的面积和具体位置。由于准备充分，各部门协同作战，使今年埃及政府在西奈半岛的扫毒行动具有准确、快速、有效的特点。
西奈扫毒任重道远。这是因为在西奈半岛毒品种植园的附近，因有山丘和荒漠掩蔽，常使不法分子逃匿其间难以发现。一旦躲过了扫毒的风头，金钱的诱惑往往使他们重蹈覆辙。为了更加深入普遍地在西奈半岛进行反毒、肃毒，当地警察部门决定采取“责任监督”的新办法，让南西奈地区的部落长老委员会利用其在民众中的威望，负起监督作物种植的责任。在警方鞭长莫及的偏远区域，这一举措必将对当地的毒品作物种植活动发挥一定的限制作用。（本报开罗4月2日电）
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专栏：
4月2日，埃及首都开罗再次遭受沙暴袭击。狂风沙暴使开罗国际机场关闭两个多小时。今年以来，开罗等地已多次遭受沙暴袭击。图为在开罗市中心，人们在狂风中举步维艰。新华社发（美联社照片）
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尼近三百人翻船身亡
菲百万灾民断炊缺粮
新华社拉各斯4月4日电（记者常勇）据此间《时报》4日报道，一艘尼日利亚客轮日前在该国东南的阿夸·伊博姆州附近海域遭强烈海浪袭击而倾覆，船上乘客仅20余人生还，其余约有280人遇难。
尼日利亚警方3日已证实这艘客轮是在前往加蓬途中失事的。由海军陆战队、警察局和移民局组成的救援小组已在失事海域打捞起部分遇难者遗体。目前，受伤乘客均被送往医院，打捞和甄别遇难者身份工作仍在进行之中。
尼日利亚去年曾发生过类似翻船事故，约有700人遇难。
据新华社马尼拉4月5日电据此间新闻媒体今天报道，由于干旱导致粮食歉收，菲律宾南部棉兰老地区有近百万人遭受饥荒。
报道说，因受厄尔尼诺现象的影响，棉兰老地区的南哥打巴托省和桑托斯将军城一带发生严重旱灾，数万公顷水稻和玉米歉收，近百万人遭受饥荒。近日有17人由于误食有毒的野生植物而中毒死亡，几十人入院治疗。
据有关部门报道，菲律宾总统拉莫斯4日签署命令，立即给灾区配发救济粮食应急，同时要求有关部门帮助抗灾救灾。
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斯洛伐克对高收入者加征所得税
据新华社布拉格4月4日电 斯洛伐克政府作出决定，从今年4月1日起对少数高收入者加征所得税。
据捷克《经济报》报道，斯洛伐克议会最近通过的这项“百万富翁税”规定，对那些年收入超过100万克朗（约33克朗合1美元）者，除按国家规定征收所得税外，还要额外增加10％到30％的税收。这是斯洛伐克政府发挥税收杠杆作用，努力解决贫富差距悬殊而采取的一项措施。据报道，这项新规定将涉及到近2000人。