□ 黎成龍

天鵝座X-1是一個黑洞

黑洞和宇宙的消亡

我們知道，許多已知的主序恒星，它們的質(zhì)量遠大于10M⊙，而達100M⊙（理論上不大于90M⊙）。那么，10M⊙以上的主序恒星，它們的歸宿如何呢？

藍道、奧本海默、沃爾科夫等人的研究發(fā)現(xiàn)，超巨星中心的中子星，若質(zhì)量超過2.5M⊙時，自身的中子簡并壓也不能再支撐下去，這個極限被稱為“藍道-奧本海默-沃爾科夫極限”。

在超巨星中心形成的，超過這個極限的中子星，會在不到1毫秒的時間內(nèi)，突然坍縮為一個恒星級黑洞。

在坍縮中釋放出來的巨大能量，迅速向外傳播，把超巨星的外殼炸得粉碎。這種超新星爆發(fā)，比前面說到的更強烈。

由于外殼中的各種物質(zhì)被加熱到更高的溫度，使它們在短暫的時期內(nèi)，進一步發(fā)生核聚變反應，比鐵更重的元素，如鈷、鎳、銅、鋅等，直至鉑、金、鉛、鈾、镎、钚等被產(chǎn)生出來。

不過，這些核聚變反應只吸收能量，而不釋放能量。這樣，由于溫度迅速降低，使這些核聚變反應迅速停止下來。

新生成的重元素，連同其它元素，被一起拋灑到太空，成為形成下一代恒星的材料。

黑洞是恒星演變的終點，是一切恒星的歸宿。

黑洞

宇宙的未來不管是繼續(xù)膨脹還是轉而收縮，最后都會變成一個大黑洞。因此，黑洞也是整個宇宙的歸宿。

像銀河系這樣的星系，在1012年后，將耗盡所有的氣體和塵埃，不再有新恒星誕生。因此，F(xiàn)·戴森和J·伊思蘭等人認為，繼續(xù)膨脹的宇宙，在約1025年后，像銀河系這樣的星系，壽命最長的恒星也將死亡，旋臂消失。在約1027年的時間內(nèi)，所有星系的所有恒星的燃料都將耗盡，成為白矮星、中子星和黑洞，它們都將聚集在星系中心，最后成為一個質(zhì)量達1011M⊙的大黑洞。

而由星系聚集的星系群和星系集團，也會在約1031年的時間內(nèi)，將各星系形成的大黑洞聚集在中心，形成一個質(zhì)量達1015M⊙的超巨大黑洞?；蛟S還有一些中子星和白矮星。1973年，美國物理學家霍華德提出，由于白矮星、中子星的中子也會衰變，從而使它們蒸發(fā)掉。但也有人認為，白矮星和中子星在更久遠的將來會坍縮為新一代的黑洞。

黑洞的強大引力，使它吞食包括光線在內(nèi)的一切物質(zhì)。最后，它們相互吞并，使整個宇宙變成一個大黑洞。

黑洞也會蒸發(fā)。恒星級黑洞、星系級大黑洞和星系集團級超巨型黑洞分別在1067、1097和10106年內(nèi)蒸發(fā)完。寒冷的宇宙中只有弱相互作用重粒子、電子、中微子和光子。最后都將衰變?yōu)棣蒙渚€光子。

對于那些沒有被黑洞吞食的物質(zhì)，根據(jù)大統(tǒng)一理論，質(zhì)子和中子大約在1032年后衰變?yōu)殡娮雍头措娮印ｋ娮雍头措娮酉嘤鲣螠?，產(chǎn)生γ射線光子。所以，早在黑洞開始蒸發(fā)以前，那些沒有被黑洞吞食的物質(zhì)已不復存在。這樣，在黑洞完全蒸發(fā)后的宇宙，只有γ射線光子了，宇宙又收縮成一團“陽氣”或“元氣”，成為一個僅僅充斥巨大能量的混沌世界。

宇宙自身與宇宙中的萬物一樣，有誕生也有消亡，這是最大的宇宙規(guī)律。

有生就有死，有死就有生，從生到死，從死到生，這是最根本的運動規(guī)律。

宇宙大結構

運動不息的宇宙

大家知道，我們的地球是圍繞太陽運行的一顆行星，太陽是銀河系中的一顆恒星，而宇宙至少有1000億個像銀河系這樣的星系。

1981年，科學家發(fā)現(xiàn)，宇宙的大結構是由星系形成的泡沫狀結構。

1983年，斯蒂芬·霍金指出，宇宙的形狀“有限無邊”。

這里，我們來講“宇宙泡沫狀結構”的故事。

宇宙中的眾多恒星，像太陽一樣單個分布的叫“單星”。

但恒星扎堆是普遍現(xiàn)象。2～10顆在一起的叫“聚星”。在太陽周圍17光年內(nèi)的60顆恒星中，兩顆在一起的有11組，三顆在一起的有兩組。

兩顆恒星以引力聯(lián)系在一起的叫“雙星”或“物理雙星”（有的兩顆恒星看起來靠得很近，實際上相距很遠，沒有物理上的聯(lián)系，叫“光學雙星”，如角宿一）。

雙星是聚星的最小單元。著名的有天狼星、五車二、南門二、心宿二、北河二、天琴座ε等。

聚星還有“三合星”、“四合星”。

10顆以上恒星聚集在一起的叫“星團”。

由十幾顆到幾千顆恒星松散地聚集在一起、形狀不規(guī)則的星團叫“疏散星團”。如有200多顆星的蜂巢星團、有300多顆星的畢星團、有1000多顆星的昴星團（七姊妹星），以及英仙座雙星團等。在銀河系已發(fā)現(xiàn)1000多個疏散星團。

河外星系

由成千上萬、幾十萬、幾百萬恒星呈球狀密集地聚集在一起的叫“球狀星團”。1677年，哈雷在大西洋的孤島上記錄到的半人馬座ω星，后來被赫歇爾在20世紀30年代確認為是由眾多的恒星組成的球狀星團，后來知道它在180光年的范圍內(nèi)包含了100萬顆恒星。而武仙座球狀星團則有250萬顆恒星。在銀河系已發(fā)現(xiàn)約200個球狀星團。最大最亮的當屬半人馬座ω星團。

銀河系由眾多的單星、雙星、聚星和星團組成，共有1000億到2000億顆恒星，它們因物理上的聯(lián)系而聚集在一起，在宇宙的膨脹過程中距離保持不變、不散開。

在宇宙中，共有1000多億個像銀河系這樣的星系，此外還有一些獨立星團。離銀河系最近的是仙女座星系，距離250萬光年。如記及小星系，則是大、小麥哲倫星系，距離分別為16萬、19萬光年。

觀測表明，星系和獨立星團在宇宙中也不是均勻分布的。許多星系和獨立星團又成群結隊地聚集在一起，形成星系群或星系團。銀河系、大麥哲倫星系、小麥哲倫星系、仙女座星系和M33旋渦星系等約30個星系組成的星系群，叫本星系群，范圍約300萬光年。宇宙中共有多少個星系群和星系團，目前還不清楚。

離本星系群最近的是室女座星系團，距離約5000萬光年，它是一個不規(guī)則的星系團，共有2000多個星系。

星系群和星系團不是最大的群體，它們又聚集成超星系團。

本星系群和以室女座星系團為中心的約50個星系群和星系團聚集成的超星系團叫本超星系團，范圍約3億光年。

本超星系團的重要星系團有室女座星系團、獵犬座星系團、獅子座星系團、巨爵座星系團等。

探測表明，超星系團還不是最大的群體，在距銀河系約1.8億光年的地方有一個巨大的引力源在牽引著本超星系團。

這個大牽引者可能是由許多超星系團組成的超星系團集團，它聚集著10000個以上的星系，其巨大的引力減緩著它周圍各星系之間因宇宙膨脹而相互遠離的速度。

星系、星系群、星系團和超星系團的這種聚集，形成了宇宙的泡沫狀大結構。

星系密集的地方是泡沫壁，即星系膜或星系纖維。那是一個接一個的星系，人們形象地將它稱為“星系長城”。距銀河系約3億光年的地方有一條長5億光年的星系長城。

而幾乎沒有星系的地方就是泡沫結構中的大泡泡，也被稱為“星系空洞”?？斩吹闹睆竭_1～3億光年。

宇宙的這種泡沫狀大結構，并不表示宇宙中的物質(zhì)分布不均勻。恰恰相反，各個方向的微波背景輻射的一致性等證據(jù)表明，宇宙中的物質(zhì)分布是相當均勻的，均勻度達到十萬分之一。

這個有限無邊的泡沫狀結構的宇宙，它大大小小的每一個組成部分，都無時無刻地在運動著。

大家都知道，地球的衛(wèi)星月球，除了不停地以27.32天為周期自轉外，還以每秒1.02千米的速度繞地球公轉，27.32天轉一圈，周而復始。

獵犬座漩渦星系

我們的地球則以23.94小時為周期不停地自轉，同時還帶著它的衛(wèi)星月球，以每秒27.79千米的速度不停地繞太陽公轉，365.25天轉一圈。

太陽有3種運動，一是繞自轉軸旋轉，它的中心部分像固體球一樣每27天轉一圈，外圍的氣體部分，從赤道到兩極，自轉周期為25～35天，赤道處為25.4天；二是帶著太陽系成員一起，以每秒20千米的速度向武仙座方向奔跑；三是與銀河系中其它恒星一起組成旋臂，繞銀河系中心旋轉，太陽的轉動速度為每秒240千米，周期為2.2億年。

銀河系也在不停地自轉，從邊緣到靠近中心處，每秒220千米、240千米、250千米、200千米不等。

而整個宇宙在不斷膨脹，大約每10億年膨脹5%～10%。

行星和生命

恒星在演變和死亡時拋灑在太空的氫氦氣體和較重的元素，形成星際氣體和塵埃云團。隨著密度的增加，密度最大的星際氣體和塵埃云團，在重力（引力）作用下逐漸凝聚收縮，形成第二代恒星。與第一代恒星相比，在物質(zhì)組成上，除了氫、氦等基本成分外，還增加了氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂以及更重的元素。

第二代恒星在收縮形成恒星時，旋轉速度不斷加快，離心力增大。離心力最大的是云團赤道區(qū)，它對云團向內(nèi)收縮起阻礙作用。就是說使引力減弱，收縮率比其他區(qū)域小。結果，使收縮的云團逐漸變成一個旋轉的扁圓盤。由于云團中各種元素的質(zhì)量不同，慣性大小不同，質(zhì)量大、慣性大的重元素集中在圓盤的邊緣。圓盤中心的氫、氦等氣體最后收縮成恒星，以較重元素為主的圓盤邊緣物質(zhì)，則分裂、凝聚和收縮成一批行星和衛(wèi)星，它們在原先扁平圓盤所在的平面內(nèi)繞恒星公轉。

第二代恒星雖然集中了絕大部分物質(zhì)和質(zhì)量，但卻沒有角動量，旋轉的角動量都分配到占總質(zhì)量極小部分的行星和衛(wèi)星上。我們的太陽就是一顆第二代恒星，它有8顆大行星、一些矮行星、眾多的小行星和彗星圍繞它旋轉，還有數(shù)十顆衛(wèi)星分別圍繞其中的6顆行星旋轉。太陽占總質(zhì)量的99.86%，沒有角動量，角動量集中在各行星上。

DNA

在像地球這樣的行星或者衛(wèi)星上，在液態(tài)水中的氫、氧、氮、碳、磷、鉀、鈣等元素，在億萬年的頻繁相互碰撞中，借助陽光、閃電、海底高溫熱液之類的外部能量，逐漸聚合成甲烷之類的有機分子，進而聚合成高分子，再發(fā)展成為蛋白質(zhì)、核酸和細胞，從單細胞生命到多細胞生命，從海洋生命到陸地生命，從低級生命到高級生命，最后進化出人類來。

生命分子的組成和《易經(jīng)》

20世紀的生命科學揭示，帶有遺傳密碼的分子DNA是生命發(fā)育過程中的指示和命令，它在生物的傳種接代過程中高度專一地傳遞遺傳信息，使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀。

DNA為高分子化合物，形狀像螺旋狀上升的扶梯，故名雙螺旋結構。

與爻是八卦的基本單位一樣，DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸。

更有意思的是，與三爻組成一卦一樣，核苷酸也是由一分子磷酸（P）、一分子脫氧核糖（S）和一分子含氮堿基（A、G、C、T）三部分組成的。

含氮堿基則有4種，即腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。這樣，由于含氮堿基的不同。形成了4種不同的脫氧核苷酸，即腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸。這與陰、陽二爻組成四象相似。

下面的演繹在八卦中也似曾相識：

DNA分子中的脫氧核糖（S）和磷酸（P）交替連接，形成雙螺旋結構的外側骨架鏈條；

每條骨架鏈條的內(nèi)側則依次排列著各種堿基；

兩條骨架鏈條內(nèi)側的堿基，通過氫鍵連接起來，形成堿基對，每10對堿基形成一個完整的螺旋周期。

堿基對的組成有一定的規(guī)律，這就是腺嘌呤（A）必須與胸腺嘧啶（T）配對；鳥嘌呤（G）必須與胞嘧啶（C）配對。

這叫堿基互補配對原則。

這種排列組合是千變?nèi)f化的，因而造成了多種多樣的生物體。

我們知道，細胞是由細胞核、細胞質(zhì)和細胞膜組成的。攜帶遺傳信息的DNA存在于細胞核中；體現(xiàn)生物體性狀的蛋白質(zhì)，是在DNA控制下在細胞質(zhì)中合成的；將遺傳信息從細胞核中傳遞到細胞質(zhì)中的物質(zhì)則是核糖核酸（RNA）。

RNA也是高分子，由許多分子的磷酸（P）、核酸和含氮堿基三部分組成。

與DNA比較，RNA成份中由核糖取代了脫氧核糖。在它的含氮堿基中，也由尿嘧啶（U）取代了胸腺嘧啶（T）。即它的4種含氮堿基為腺嘌呤（A）、尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C）和鳥嘌呤（G）。

在1996年完成的人類基因圖譜中，含氮堿基共有14個，人一生的確定性和遺傳性程序，是由這14個堿基中任取3個構成的64個密碼子基因控制的。

上述情形，我們在夸克組成質(zhì)子、中子和介子等粒子，質(zhì)子、中子、電子組成原子，以及恒星內(nèi)部各級原子核聚變等情況中也似曾相識。為什么？愛因斯坦相對論中一條重要原理說，物理定律在宇宙中的各處都是一樣的。也就是說，上述情形是一種宇宙規(guī)律。它們與《易經(jīng)》的演繹規(guī)律相似，說明《易經(jīng)》的演繹方法符合宇宙規(guī)律。

原子結構圖

爻和卦——個體和整體

整體是由個體組成的，但整體與個體大不相同，整體大于個體之和。

書是由為數(shù)不多的漢字或少數(shù)幾個字母組成的，音樂、樂曲是由更少的幾個符號和節(jié)拍組成的，照片是由無數(shù)個小點組成的，美術作品是由不同的線條和顏色組成的，夜晚的廣告牌是由一些通電的燈泡和玻璃管線組成的，這些單個的漢字、字母、符號、節(jié)拍、小點、線條、顏色、燈泡和玻璃管線是僵直的，毫無生機可言，但它們的集合，可以產(chǎn)生曲折復雜的故事情節(jié)、催人淚下的音樂、栩栩如生的人像、引發(fā)情感的畫面、傳達信息的宣傳效果。

由夸克組成的物質(zhì)宇宙，在大爆炸后產(chǎn)生星系、恒星，恒星的演變造成更多的元素，產(chǎn)生行星、生命和黑洞等等，宇宙整體千姿百態(tài)，多姿多彩，是一個夸克無法比擬的。

生命是由氫、氧、碳、氮、磷、鈣等組成的，說到底，是由夸克組成的，但生命與氫、氧、碳、氮、磷、鈣，與夸克有天壤之別。單個螞蟻和蜜蜂的忙亂活動，可以筑成精美的蟻巢和蜂巢，形成具有社會性質(zhì)的蟻群和蜂群；而人類的大腦更可以思維，具有意識和精神。

在《易經(jīng)》中，由爻的不同數(shù)量和位置的組合、演繹，將個體與整體的科學關系表達得淋漓盡致。

陰、陽爻的融合就是太極，就是宇宙之初，就是只有能量、沒有物質(zhì)的混沌宇宙；當然也是宇宙之末，是所有正、反粒子相遇湮滅，雙雙消失而變成能量的混沌狀態(tài)；

陰、陽爻和它們的不同位置組合，生成象征陰、陽消長的四象；

三個陰、陽爻和它們的不同位置組合，生成涵蓋宇宙萬事萬物的八卦；

八卦兩兩相重，也就是6個陰、陽爻和它們的不同位置組合而產(chǎn)生64卦，以致無窮無盡的卦，展示了錯綜復雜的宇宙和人文環(huán)境。

太極、四象大于陰、陽爻之和，八卦、64卦更大大大于陰、陽之和。