大西洋隧道

7. 大西洋是否真的存在黑洞

黑洞
「黑洞」很容易讓人望文生義地想像成一個「大黑窟窿」，其實不然。所謂「黑洞」，就是這樣一種天體：它的引力場是如此之強，就連光也不能逃脫出來。
根據廣義相對論，引力場將使時空彎曲。當恆星的體積很大時，它的引力場對時空幾乎沒什麼影響，從恆星表面上某一點發的光可以朝任何方向沿直線射出。而恆星的半徑越小，它對周圍的時空彎曲作用就越大，朝某些角度發出的光就將沿彎曲空間返回恆星表面。
等恆星的半徑小到一特定值（天文學上叫「史瓦西半徑」）時，就連垂直表面發射的光都被捕獲了。到這時，恆星就變成了黑洞。說它「黑」，是指它就像宇宙中的無底洞，任何物質一旦掉進去，「似乎」就再不能逃出。實際上黑洞真正是「隱形」的，等一會兒我們會講到。
那麼，黑洞是怎樣形成的呢？其實，跟白矮星和中子星一樣，黑洞很可能也是由恆星演化而來的。
我們曾經比較詳細地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當一顆恆星衰老時，它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料（氫），由中心產生的能量已經不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下，核心開始坍縮，直到最後形成體積小、密度大的星體，重新有能力與壓力平衡。
質量小一些的恆星主要演化成白矮星，質量比較大的恆星則有可能形成中子星。而根據科學家的計算，中子星的總質量不能大於三倍太陽的質量。如果超過了這個值，那麼將再沒有什麼力能與自身重力相抗衡了，從而引發另一次大坍縮。
這次，根據科學家的猜想，物質將不可阻擋地向著中心點進軍，直至成為一個體積趨於零、密度趨向無限大的「點」。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(史瓦西半徑)，正象我們上面介紹的那樣，巨大的引力就使得即使光也無法向外射出，從而切斷了恆星與外界的一切聯系——「黑洞」誕生了。
與別的天體相比，黑洞是顯得太特殊了。例如，黑洞有「隱身術」，人們無法直接觀察到它，連科學家都只能對它內部結構提出各種猜想。那麼，黑洞是怎麼把自己隱藏起來的呢？答案就是——彎曲的空間。我們都知道，光是沿直線傳播的。這是一個最基本的常識。可是根據廣義相對論，空間會在引力場作用下彎曲。這時候，光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播，但走的已經不是直線，而是曲線。形象地講，好像光本來是要走直線的，只不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。
在地球上，由於引力場作用很小，這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍，空間的這種變形非常大。這樣，即使是被黑洞擋著的恆星發出的光，雖然有一部分會落入黑洞中消失，可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。所以，我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一樣，這就是黑洞的隱身術。
更有趣的是，有些恆星不僅是朝著地球發出的光能直接到達地球，它朝其它方向發射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能看見這顆恆星的「臉」，還同時看到它的側面、甚至後背！
「黑洞」無疑是本世紀最具有挑戰性、也最讓人激動的天文學說之一。許多科學家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著，新的理論也不斷地提出。不過，這些當代天體物理學的最新成果不是在這里三言兩語能說清楚的。有興趣的朋友可以去參考專門的論著。

白洞
黑洞就象宇宙中的一個無底深淵，物質一旦掉進去，就再也逃不出來。根據我們熟悉的「矛盾」的觀點，科學家們大膽地猜想到：宇宙中會不會也同時存在一種物質只出不進的「泉」呢？並給它取了個同黑洞相反的名字，叫「白洞」。
科學家們猜想：白洞也有一個與黑洞類似的封閉的邊界，但與黑洞不同的是，白洞內部的物質和各種輻射只能經邊界向邊界外部運動，而白洞外部的物質和輻射卻不能進入其內部。形象地說，白洞好象一個不斷向外噴射物質和能量的源泉，它向外界提供物質和能量，卻不吸收外部的物質和能量。
白洞到目前為止，還僅僅是科學家的猜想，還沒有觀察到任何能表明白洞可能存在的證據。在理論研究上也還沒有重大突破。不過，最新的研究可能會得出一個令人興奮的結論，即：「白洞」很可能就是「黑洞」本身！也就是說黑洞在這一端吸收物質，而在另一端則噴射物質，就像一個巨大的時空隧道。
科學家們最近證明了黑洞其實有可能向外發射能量。而根據現代物理理論，能量和質量是可以互相轉化的。這就從理論上預言了「黑洞、白洞一體化」的可能。
要徹底弄清楚黑洞和白洞的奧秘，現在還為時過早。但是，科學家們每前進一點，所取得的成績都讓人激動不已。我們相信，打開宇宙之謎大門的鑰匙就藏在黑洞和白洞神秘的身後。

8. 海底隧道是怎樣修建的！

海底隧道是怎樣修成的呢 原來,它和城市裡的地下鐵道一樣,也是在海底下的岩層中開鑿一條隧道穿過去的.火車從地面上經過引道開入海底隧道,再從對面的海岸引道開到地面上來.從縱剖面圖上來看為""形,中間水平部分即不海底隧道,兩側斜坡為海岸引道,上面水平部分為露出地面的部分.有時海底隧道根據地形,地質等具體情況,也不一定完全為水平.隧道的橫斷面在開鑿時為圓形或馬蹄形,隧道的底部還可以鋪設輸油管道和電纜等.有的復線隧道開鑿成兩個單線的海底隧道.
在一片汪洋大海的底下開鑿一條隧道,確實是一個復雜而又艱巨的工程,無論是勘測,設計,施工,都會遇到一系列的復雜問題,如地質,地形,岩層裂縫,漏水等等.因此,修建海底隧道需要採用現代化的施工和技術設備.
目前海底隧道有兩種形式。

第一種是在海底的岩層中開挖的，如英吉利海峽的長隧道，就是使用先進的盾構機打通的。

第二種是用預制的大型鋼管或混凝土方箱，沉入海底預先處理好的基礎之上，在外部用混凝土封上接頭處，將內部海水抽干。然後在內部做好加固襯里，就成為隧道。香港的海峽隧道就是這樣的。

現在有一種新的海底隧道構想，計劃在挪威的峽灣隧道建設中實施，只是一種系浮在海水中間的隧道，是利用浮力懸在深海之中，還有很多技術問題沒有得到解決。就是如此，已經有人把這種構想用於大西洋的越洋隧道里了。這種隧道現在還沒有

9. 海里的隧道是怎麼造的

海底隧道是怎樣修成的呢？原來，它和城市裡的地下鐵道一樣，也是在海底下的岩層中開鑿一條隧道穿過去的。火車從地面上經過引道開入海底隧道，再從對面的海岸引道開到地面上來。從縱剖面圖上來看為「 」形，中間水平部分即不海底隧道，兩側斜坡為海岸引道，上面水平部分為露出地面的部分。有時海底隧道根據地形、地質等具體情況，也不一定完全為水平。隧道的橫斷面在開鑿時為圓形或馬蹄形，隧道的底部還可以鋪設輸油管道和電纜等。有的復線隧道開鑿成兩個單線的海底隧道。
在一片汪洋大海的底下開鑿一條隧道，確實是一個復雜而又艱巨的工程，無論是勘測、設計、施工，都會遇到一系列的復雜問題，如地質、地形、岩層裂縫、漏水等等。因此，修建海底隧道需要採用現代化的施工和技術設備。
在海底修建隧道，最容易發生的問題是裂縫和漏水，因此要求有防水、止水的有效措施。如用水泥沙漿噴射，壓漿止水，強力抽排或化學凝固等方法。日本的一種化學葯劑可在30秒內堵住水壓每平方厘米10至20公斤、每分鍾達3立方米的流量的裂縫水。
目前海底隧道有兩種形式。

第一種是在海底的岩層中開挖的，如英吉利海峽的長隧道，就是使用先進的盾構機打通的。

第二種是用預制的大型鋼管或混凝土方箱，沉入海底預先處理好的基礎之上，在外部用混凝土封上接頭處，將內部海水抽干。然後在內部做好加固襯里，就成為隧道。香港的海峽隧道就是這樣的。

現在有一種新的海底隧道構想，計劃在挪威的峽灣隧道建設中實施，只是一種系浮在海水中間的隧道，是利用浮力懸在深海之中，還有很多技術問題沒有得到解決。就是如此，已經有人把這種構想用於大西洋的越洋隧道里了。