在當代宇宙學中,黑洞作為一種特殊的天體,從理論到實際觀測都已經確證其真實存在,而它的外在表徵就是「吞光效應」。所謂「吞光效應」,說白了,就是因為其自身的引力場太過強大,強大到連光都無法逃脫,當然在可見光波段和其他電磁波段也就不可見,黑洞的「黑」字大致就是這個意思。科學家們對黑洞的研究最早可以追溯到1783年,當時英國天文學家約翰·米歇爾提出了早期牛頓版的黑洞假說,根據他的計算,當恆星的質量大到一定程度時,其巨大的引力使得光都無法從中逃逸,因而它是不可見的。
越是不可見的東西越容易激發起人們的探究之心,這可能是作為智慧生物的人類的天性。無獨有偶,作為一種不發光的、由物質凝聚而成的獨特的超強引力體,黑洞在宇宙中並不是獨一無二的,宇宙中還有一種物質同樣也不發光不可見,它就是暗物質。通過對宇宙的長期觀測和分析研究,現在的科學家們相信,在宇宙已知的物質和能量中,普通物質只佔5%,卻有27%是所謂的「暗物質」。這是一個相當令人吃驚的比例,因為這意味著構成我們身邊萬事萬物的可見的、可探測到的物質並不普通。
無論你相不相信,暗物質的確是一種物質。它在引力的作用下聚集成團,從而與正常的物質混搭在一起形成某些結構體,例如星系。然而,與我們熟悉的物質不同的是,它既不發射光,也不吸收光。而無論是肉眼還是光學望遠鏡,或者如紅外、紫外和射電望遠鏡,都是通過被發射出或是吸收的光來看到事物,但暗物質的這種特性,使得所有的利用電磁波探測的手段都無能為力,暗物質的「暗」字大致就是這個意思。
從上面對黑洞和暗物質的介紹可以看出,暗物質不釋放出可探測光線,黑洞同樣也是如此。那麼兩者之間是否存在某種不為人所知的必然聯繫?在2018年有一個外媒曾報導說,由瑞士日內瓦大學的物理學家安東尼奧·裡奧託領頭的一個研究團隊,提出了一個關於黑洞與暗物質有關聯的理論,該理論認為,暗物質是由宇宙大爆炸時誕生的原始迷你黑洞組成。而且從原則上講,所有暗物質的解釋都是基於原始黑洞的形式。
這一理論2018年3月被發表於《物理評論快報》上,然而並沒有多少人認可這種觀點。根據目前的觀測數據,暗物質在星系中無處不在,甚至可以這樣說,此刻的你我就在暗物質的海洋中暢遊。但如果暗物質是由原始黑洞構成,那麼也就意味著兩點:第一點是,這種原始黑洞壽命極長,現在依然存在,數量極多而且無處不在;第二點是,這種原始黑洞極其微小迷你,甚至比亞原子粒子還要小。
但根據霍金的黑洞理論,黑洞的質量和體積越小,壽命越短。在黑洞消亡的過程中,會產生「霍金輻射」,而這種輻射是能夠被探測到。最起碼到目前為止,除了恆星級和星系級等大質量黑洞,科學家們還從沒有發現微型黑洞存在的證據。所以,一些科學家認為黑洞和暗物質是同質的,還缺乏有說服力的理論依據和足夠的實驗依據。科學家們現在寄希望於世界上最強大的大型強子對撞機,或許能夠製造出人工微型黑洞,到那時也許能順帶揭開暗物質的謎團。不管最終如何,黑洞和暗物質本身就極為古怪,科學家有一些瘋狂的想法也在情理之中。