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和天体黑洞行为相似 科学家无意间造出分子黑洞

  黑洞大家都耳熟能详,分子黑洞则语焉不详。顾名思义,分子黑洞就是分子内的黑洞,这是美国堪萨斯州立大学的一个科学家团队新近提出来的概念。该大学的物理学家丹尼尔·罗勒斯和阿蒂姆·拉登科领导了一个国际合作项目,在加利福尼亚州门洛帕克SLAC国家加速器实验室用高强度X射线进行科学实验。

  最近他们用世界上最强大的X射线激光照射一个小分子,却发生了一件匪夷所思的奇怪事情,使分子黑洞这个概念跃出纸面。研究人员使用一系列镜子将X射线聚焦到直径约100纳米的点上,产生了非常强大的能量,实在让人很难想象——即使把太阳照射到地球上的所有光线都聚焦到一个拇指指甲大小的地方,其单位面积的能量强度也仅有这个能量的百分之一。

  科学家们用这种强大的激光脉冲照射碘甲烷(CH3I)和碘苯(C6H5I)分子,正如此前所料,X射线首先从碘原子的内层剥离电子,然后外层电子像弹珠一样,从外层轨道被拉进内层,由X射线脉冲继续喷射出去。令人惊讶的是,强劲的X射线不仅夺取了碘原子的电子,还继续把周围附着的甲基(碳和氢)上的电子夺走,暴力地喷射出去。这是科学家们此前从未看到过的现象,X射线在原子内部产生了大量的电荷,吸收周围的一切,这和宇宙中黑洞消耗恒星的行为如出一辙,施加在电子上的力比10倍太阳质量的天体物理黑洞周围物质受到的力还大得多。科学家们因而相信,他们在无意间制造出了分子黑洞,当然,天体物理黑洞产生的是强大的引力,而分子黑洞本质上是电化学的。

  一些读者看到这里,心里可能已经有一万只鼓在敲打了:分子黑洞会不会吸收周围的物质变得越来越大,最后把我们地球都吞噬了?当然不会,前文已经说了,这个“黑洞”是电化学性质的,没有引力,不可能吞噬我们的地球。另外它存在的时间也极短,不到30飞秒(千万亿分之一秒),整个分子就被强大的X射线摧毁了,如果要把它比喻成一瞬间都漫长得不可思议:一飞秒放大到一秒的话,一秒钟就相当于3200万年了。