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霍金也要找外星人?挑戰開發奈米太空船探訪鄰近恆星

趙軒翎
・2016/04/13 ・2219字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 528 ・七年級

我們不斷地在探究外太空到底有什麼?但是我們的了解始終還只是廣大宇宙中的一小點。我們登陸過月球,但也就只是月球;我們派航海家一號(Voyager 1),從 1977 年發射至今 38 年,也是目前唯一一個抵達太陽系外的太空船。我們對於超越太陽系的區域目前都還是只能依賴各種天文望遠鏡,以及各種觀測技術來了解。

這樣當然無法滿足大家的好奇心!我們都想到達更遠的地方,甚至知道這個宇宙中有沒有跟我們一樣的生命體。

知名物理學家霍金(Stephen Hawking)這一次和俄國富豪尤里.米納爾(Yuri Milner)聯手,宣布一項重大的計畫「突破攝星」(Breakthrough Starshot,亦翻譯為「突破星擊」),他們希望可以挑戰在 20 年內抵達距離太陽 4.37 光年的半人馬座阿爾法星(Alpha Centauri),也是距離我們最近的恆星系統。

NEW YORK, NEW YORK - APRIL 12: Stephen Hawking, CH, CBE, FRS, Dennis Stanton Avery and Sally Tsui Wong-Avery Director of Research, University of Cambridge as he and Yuri Milner host press conference to announce Breakthrough Starshot, a new space exploration initiative, at One World Observatory on April 12, 2016 in New York City. (Photo by Bryan Bedder/Getty Images for Breakthrough Prize Foundation) *** Local Caption *** Stephen Hawking
物理學家霍金。圖/Photo by Bryan Bedder/Getty Images for Breakthrough Prize Foundation)

這個難度在哪裡?以已經航行 38 年的航海家一號為例,直到 2016 年 4 月 13 日為止也才距離太陽 200 億公里,而半人馬座阿爾法星則是距離太陽 41.3 兆公里,足足是航海家一號航行距離的 2000 多倍。即使在航海家一號發射後 38 年的今天,航太科技已有相當的進展,但以現有的科技我們仍需 3 萬年才有辦法抵達半人馬座阿爾法星。

我們都無法想像 3 萬年後人還會不會存在?地球又會變成什麼樣子?霍金和米納爾勢必得提出一個超越現有技術的方法,來達成縮短這原先需要 3 萬年的旅程。米納爾宣布將打造奈米太空船艦隊(nanocrafts),並以光束推動,速度可達光速的 20%,約可達每秒 6 萬公里。

要讓速度變快,必定不是往製造龐然大物來思考,而是越輕薄短小越好。這個奈米太空船中的「靈魂」——星之晶片(StarChip),就希望將奈米太空船的相機、光子推進器、電源供應器、導航、通訊等功能,壓縮到只有幾克重的晶元中。也就是說他們將發展的太空船本體,可能比我們現在使用的手機還要小!而他們不只想做一個奈米太空船,他們希望可以做上百個、上千個,形成一個「奈米太空艦隊」!也是避免這路途險阻,希望至少有一個能真正撐到抵達星系。

但只是把元件縮小還是不等於能夠高速飛行,加上太空船這麼小也無法裝載過多的燃料,那它怎麼能達到光速 20% 的速度?這艘太空船動力的概念,有點像是船上的風帆因為風吹而前進,只是將這個風變成光。在奈米太空船上也有一個比太空船本體大許多的光帆(lightsail),這個帆的長度為公尺規模,預計厚度幾百個原子,重量只有幾公克的規模。光打在這個帆上就能推動奈米太空船前進,但為了要給這艘船更大的前進動能,團隊將使用雷射光陣列,給予太空船千億瓦的功率(相當於推動一個太空梭離開地球的功率!)

NEW YORK, NEW YORK - APRIL 12: Yuri Milner, Breakthrough Prize and DST Global Founder, demonstrates a new chip on stage as Yuri Milner and Stephen Hawking host press conference to announce Breakthrough Starshot, a new space exploration initiative, at One World Observatory on April 12, 2016 in New York City. (Photo by Bryan Bedder/Getty Images for Breakthrough Prize Foundation) *** Local Caption *** Yuri Milner
米納爾展示奈米太空船的晶片預期尺寸,並沒有比一個郵票大多少。圖/Photo by Bryan Bedder/Getty Images for Breakthrough Prize Foundation

霍金構想的重重阻礙

好吧!聽起來很完美的計畫,仍只是計畫。團隊也面臨了許多技術上的困難,成為這個前往另一個星系路上大大小小的阻礙石頭。

困難一:雷射光發射陣列建在哪?

團隊的構想是需要在陸地建造大規模的雷射光發射陣列,整個陣列可能綿延幾公里,但需要建設在高海拔且乾燥的地區,僅僅是地點的選擇就是個大問題。

困難二:千億瓦的能量怎麼來?

雖然預計是用雷射光陣列產生千億瓦的能量,但這個想法在執行層面上仍有許多困難,包括如何確保在每一次要發射太空船的時候,都能產生和儲存這麼龐大的能量,都是需要面對的難題。

困難三:將奈米太空船帶到軌道的航空母艦

這個計畫需要先將奈米太空船帶到外太空的軌道上,雷射再由地面發射,這就表示還需要一個「航空母艦」將這一個或這些奈米太空船帶上去並釋放出來,團隊希望可以作上千個奈米太空船,這又是另外一個困難點了……。

困難四:即時調適光學

雷射光經過大氣層會受大氣擾動影響,如何將現在用於提升望遠鏡解析度的「調適光學」,來幫助光帆即時調整接收到的光波,讓它獲得最佳的動能,也是團隊正在思考的問題。

困難五:雷射光陣列如何對準光帆

在地面上的雷射光陣列得在同一時間對準同一個光帆發射雷射光,並且還要使這個太空船加速到目標速度。一旦射偏或是雷射沒有同時啟動等因素,就可能導致太空船偏離航道,或是無法順利加速,這些原因都可能導致任務失敗。

困難六:航行路上遇到塵埃怎麼辦

先假設發射過程一切順利,但這個輕巧沒有太多保護措施的奈米太空船,將獨自在宇宙中長時間飛行。即使這個路線已經避開了已知的星體撞擊的機會,但沒有辦法預料的宇宙塵埃撞擊對這個小太空船都是危機。

困難七:資料能否順利傳輸回地球

如果順利到達半人馬座阿爾法星,奈米太空船將開始執行任務,包括拍照、偵測等等,而這些資料又是否能順利傳回地球呢?

困難八:用雷射光陣列接收回傳訊號

奈米太空船蒐集到的訊號,得經過 4 年多才能回傳到地球,而這時我們要怎麼接收這個訊號?目前團隊是希望透過發射時使用的雷射光陣列,來接收這個回傳的訊號,但能否成功仍是問題。

 

即使大多是應用已經存在或是預期可以達成的技術,這個計畫仍面對種種難題,霍金和米納爾聯合臉書創辦人祖柏克(Mark Zuckerberg)將聯手投資一億美元,希望能讓這個任務成真。

若是成真,或許我們找到外星人就不遠了。

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趙軒翎
17 篇文章 ・ 3 位粉絲
在「一日生科,終身科科」的年代,即使鬧家庭革命都堅持要念生科,卻在畢業之際決定走出實驗室找尋新的出路。因緣際會就這麼踏入了科學傳播領域,雖然一路跌跌撞撞,但仍相信自己可以用知識改變這個世界。聯繫方式:scimonth.chao@gmail.com

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烘焙東西軍,有添加麵包 vs. 無添加麵包,今天想吃哪一道?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/09/20 ・2178字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

本文由 家樂福食物轉型計畫 委託,泛科學企劃執行。

  • 文 / 陳彥諺

《烘焙東西軍》熱映開播啦!這一集真的很「熱」,因為節目邀請到了兩位烘焙達人來到現場熱烘烘的烤!麵!包!

第一位華麗登場的,是有著亮麗小鬍子、動作咻咻咻超有效率的「有添加師傅」,另外一位古意老實、動作慢條斯理的,則是近年來越來越被看重的「無添加師傅」——這是一場「有添加」與「無添加」的世紀大對決!

《烘焙東西軍》這次邀請了「有添加師傅」和「無添加師傅」來烤麵包。圖/家樂福提供

「有添加」與「無添加」的世紀大對決

外表亮麗的有添加師傅,其實早已憑著「三好」稱霸市場多年。所謂的三好,是好快、好吃、好美!為何會這麼說呢?

食品添加物存在於食品中許久,早期因為食物加工技術不夠精良,為了食品安全無虞,便添加可以讓食物安定的添加物,延長保存期限。又因為食品添加物可以改變食品的外觀、口感、縮短製作時程等,因此,長期以來受到業者及消費者的偏愛。

有添加師傅憑著「好快、好吃、好美」稱霸市場多年。圖/家樂福提供

不過,近來由於食安事件頻繁,食品添加物早已偏離了原先讓食物安全的初衷,在追求好吃、好快、好美的背後,卻可能造成身體上的負擔與健康風險!製造過程是否安全合理?乾淨衛生?也是打了許多問號。

再加上現在因健康養生的意識抬頭,消費者們越來越注重吃下肚子的食物成份,開始努力追求簡單無添加。也因為隨著食品加工技術越來越棒,能夠透過改善製程,有效減少添加物的必要性。終於,在消費者意識抬頭、技術成熟等各方條件皆備下,古意老實、耗費工時的無添加師傅,多年以後,開始受到矚目啦!

在這場世紀對決中,有添加師傅在民眾都還來不及反應時,就已經做好了熱騰騰的麵包,每一個麵包都飽滿好看、香氣濃郁,簡直是施了魔法一樣!但見到這麼多食品化工添加物做出來的麵包,難道就不能有更健康的材料選擇或做法嗎?

反觀無添加師傅,他按部就班的從麵粉開始精心挑選,接著再逐一加入可以溯源的材料,接下來,順應麵包的特性自然發酵。即使有添加師傅已經端出熱騰騰的麵包了,無添加師傅仍然不為所動,他循序漸進,寧可耗時製作,堅持做自己的無添加麵包。

無添加師傅之所以堅持,那是因為他秉持著麵包不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統法國工法,做出來的麵包也可以照樣香氣四溢、美味好吃,更重要的是每一口都吃的健康又安心!

無添加師傅堅持不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統工法。圖/家樂福提供

當兩位師傅的麵包端上評審桌⋯⋯

有添加師傅的麵包外表金黃澎潤漂亮,無添加師傅的則是外表非常質樸。

不過,當評審們吃下麵包後,外表質樸的無添加師傅,竟然擄獲了評審們的心!

怎麼辦到的呢?這是因為花了較多時間製作的無添加麵包,保濕度較佳,口感也較有層次。當評審一口接著一口品嚐,會發現吃的都是食物的鮮甜原味—無添加麵包是名為「裸麵包」的寶藏男孩啊!他不同於外表上看起來質樸敦厚,只要用心切開,裏頭包裹著滿滿新鮮在地的果乾和堅果,是誠心誠意的美味。

烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是怎麼來的?

堪稱烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是來自於家樂福自製的烘焙產品。長期關注食物真實性與為顧客把關健康的家樂福,2014 年就開始著手了「無添加驗證計畫」,也在 2019 年取得了「A.A. 無添加驗證標章」,更透過第三方專業機構親赴產線檢驗、不定期抽查等層層審核程序,取得了嚴謹認可。

要打造寶藏男孩般的「裸麵包」,並不是容易的事。許多標榜安心安全的麵包,都只能做到製程及配料上的無添加;而追求極致的家樂福,自製白吐司則從特製 100% 的無添加麵粉開始,掌握源頭,做最純淨、最真實且赤裸的麵包。

這是一款依循歐盟規範,取得 A.A. 無添加標章,第三方驗證後可信賴的麵包。

這是關注在地的暖心麵包,嚴選在地好食材、講求動物福利,選用當季水果、非籠飼雞蛋、透明鮮奶、以安佳奶油取代人造奶油⋯⋯。

這是減塑又減廢,以醜蔬果製作配料,減少食材浪費,更導入環保包材,友善環境的麵包。

烘焙東西軍「有添加師傅」與「無添加師傅」的對決,我們看到了,天公疼憨人,穩扎穩打、工法較繁複的無添加製程,受到消費者的青睞——這一場對決,由純粹、誠實、充滿善意的裸麵包,「無添加師傅」獲勝。

【家樂福食物轉型計畫】烘焙東西軍「有添加麵包」v.s.「無添加麵包」的世紀對決,今天你選哪一邊?影/YouTube
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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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偉大科學家,假若是渣男?
鄭國威 Portnoy_96
・2021/12/29 ・3245字 ・閱讀時間約 6 分鐘

看到名人在婚姻感情上的波折,或是各種不堪的私事被公開在大眾目光下,我就會想到牛頓、愛因斯坦跟霍金。

他們的共通點:

  • 都是在物理領域貢獻超卓的科學家。
  • 都在銀河飛龍 (Star Trek: The Next Generation) 企業號的虛擬世界裡跟機器人百科 (Data) 一起打過牌

以及

  • 從現在的標準來看,他們都是渣男。

母胎單身,但對同儕有夠渣的牛頓

牛頓像。圖/泛科學

從最輕微的開始好了。牛頓他終身未婚,所以渣的對象不是女性戀人,而是其他男性科學家,例如牛頓為了與萊布尼茲爭奪微積分學到底由誰發明、把當時的學界搞得烏煙瘴氣,還以英國皇家學會名義斥責萊布尼茲剽竊,到萊布尼茲死了才休兵。

牛頓討厭虎克,否認虎克對《自然哲學的數學原理》的貢獻,在虎克死後接任皇家學會會長的牛頓,便下令移除了虎克所有肖像;牛頓也因為和佛蘭斯蒂德交惡,就把他所有的天文觀測數據從《原理》一書刪除……等等。

這些事蹟你可能聽過,想必與多數人小時候心目中那個被蘋果砸頭而頓悟的可愛形象差異很大。

至於愛因斯坦跟霍金,就更符合當代渣男定義了。

成就跟渣度,都是奇蹟級的愛因斯坦

愛因斯坦風流多情,一生中有紀錄的情人至少有十個,包括一位蘇聯的美女間諜。他的第一任妻子米列娃(Mileva Marić)的人生,更是被愛因斯坦搞得一團糟。

1902 年,米列娃懷孕,儘管米列娃的在學成績遠優於愛因斯坦,但為了帶小孩,米列娃還是選擇放棄科學生涯,於 1903 年與愛因斯坦結婚後,生下兩位男孩——漢斯與愛德華。

婚後才是噩夢的開始,愛因斯坦先是不跟米列娃與小孩同桌吃飯,最後甚至不跟米列娃說話!1914 年,米列娃受不了跟愛因斯坦的冷暴力,決定帶著孩子們離開柏林前往蘇黎世。

據說,愛因斯坦在米列娃離開的火車前,罕見地哭了出來,但根據愛因斯坦的傳記,他是為了孩子離開他而哭泣,不是為了米列娃。

米列娃走後,愛因斯坦更明目張膽地追求自己的表姊艾爾莎。1919 年,愛因斯坦與米列娃協議離婚,並承諾把諾貝爾獎的獎金當作贍養費(但他 1921 年才得獎)。

離婚後卻是另一個苦難的開始,小兒子愛德華診斷出精神障礙,需要長期看護。而原本愛因斯坦要給的諾貝爾獎獎金,被愛因斯坦拿去美國投資,正巧碰到美國 1920 年代的經濟大蕭條,愛因斯坦賠了一大筆,米列娃拿到的贍養費也少了許多。

米列娃直到死前都一個人照顧無法自理的小兒子愛德華,這渣度夠高了吧。

讓妻子身心俱疲,飽受折磨的霍金

跟愛因斯坦與牛頓相比,霍金在科學傳播上的貢獻、名氣,同樣是搖滾巨星等級。也因為如此,1990 年,霍金與她的妻子潔恩(Jane)分居這件事, 當時佔據了英國各大媒體頭條。

潔恩從一開始就知道霍金患有肌萎縮性脊髓側索硬化症,但她仍與霍金結為連理,並從 1965 年開始持續照顧著霍金,甚至為他擱置了自己的文學博士論文,只為打理好家中一切。

但她長期承受霍金的冷言冷語;霍金時常對她熱愛的文學表示不屑跟鄙夷,同時潔恩還要能滿足霍金各種任性。對我們來說,霍金的任性是熱愛生命、不被逆境打倒,但對妻子潔恩來說,丈夫的任性是麻煩跟惡整。更別提還有三個小孩都得靠潔恩照料。

隨著霍金在物理學上的成功,以及各大媒體的強力曝光,霍金面對自身殘疾的勇氣,與潔恩無私奉獻的精神逐被世人所知,成為英國家喻戶曉的「夫妻楷模」。1985 年,霍金患上嚴重肺炎,醫生建議拔管放棄治療,瓊恩堅持不放棄,最終霍金從鬼門關走了一遭,替這對楷模夫妻在大眾眼中增添一筆佳話。然而霍金在事後卻責怪潔恩為什麼要讓醫生為他氣切、害他失去聲音。

事情還沒結束,1995 年霍金正式與潔恩離婚,並幾乎零時差地與自己的看護伊蓮結婚。消息一出,英國民眾罵聲連連,覺得自己被欺騙了,那位勇敢面對自身的不完美,展現超人智慧的霍金,竟然是一位不知感恩的渣男,連照顧自己多年的妻子都輕易拋棄。

人品如科學,斷章取義恐導致錯誤結論

如果以現在的標準來看——特別從社群媒體評論家的角度,這三位超級科學家,特別是愛因斯坦跟霍金,大概很難撕下「渣男」標籤。兩人對另一半的情緒勒索、冷暴力、外遇出軌都沒少,但寫這篇不是要揭陳年瘡疤,也不是要逼大家在「莫因他人私事而埋沒英才」與「渣就是渣,成就無法掩蓋人格缺陷」兩個選項裡擇一(這不是公投)。而是覺得從絕世科學家的案例,可以學到三件事:

  1. 其實,當我們以偉大男性科學家的故事來勉勵學子後進的時候,往往傳達片面的刻板印象:「努力不懈+天才縱橫=成就非凡」,這印象甚至是有害的。一來忽略環境跟時代的變化與積累,陷入「倖存者偏誤」,二來系統性忽略女性的貢獻。她們是妻子、愛人、共同研究者、情感支持者、家庭照顧者;如果沒有她們,偉大的成就非常可能不會落在這些男性科學家身上。把這些歷史留名的科學家當成天選之人,反而是不科學的,科學發展不是一個人的功勞,即使不是這幾位,這些創見遲個幾年仍會由其他的科學家提出。
  1. 再者,各位應該明白,上面那些渣男行徑都是「刻意挑出來」的!在他們的感情生活中,也有甜蜜相愛、互相扶持的時刻。現在回頭來看這些案例,我們早已平心靜氣,更能找到其他的資料來客觀且完整述說整個故事,換位思考,但想像一下:若這些消息是透過當下的社群網站、八卦傳媒傳述,幾百萬人為了爭奪短暫的注意力,極端地去訕笑、憤怒、哀嘆,不拿捏力道地狂開戰場,當事人等肯定已經體無完膚、宣布退出科學圈。我不是要幫特定當事人說話,而是希望一起想想,有沒有更合乎比例原則的作法。
  1. 最後,不管是哪個圈子的偶像,都得因為自己獲得的不成比例的名氣與報酬,負起相對應的責任與風險。作為有幸在社群媒體上獲得讀者觀眾信任的科學傳播者,泛科學有賴大家的愛護、承載著信任。雖然科學強調證據至上、有錯就改,但我們也自知偶有確認偏誤發作、過度推論、陷入盲點、審核不精的問題。懇請大家以強烈的好奇與健康的質疑,幫助我們走在正確的道路上。

#為了寫這篇跟 A 編回顧了好多科學家的情史
#乾脆另開一個渣科學或許更紅

參考資料:

所有討論 11
鄭國威 Portnoy_96
247 篇文章 ・ 640 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。

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黑洞裡面是什麼?還有那些恆星死亡的身後事——《霍金大見解》
天下文化_96
・2019/03/12 ・2039字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 554 ・八年級

編按:本書為霍金留給世人的 10 個大哉問與見解,期盼讀者能藉由站在霍金這位巨人的肩膀上得到更多啟發與省思。本文為大哉問之五:黑洞裡面是什麼?

白矮星、中子星、類星體,都是恆星崩陷後的產物

對一顆正常的恆星而言,壽命可以有數十億年以上,在這段生命裡,絕大多數的歲月,它都是藉由把氫轉換為氦的核融合過程所產生的熱壓力,來對抗因自身質量所產生的重力。然而,氫燃料終有燃燒殆盡的一天。此後,恆星便會開始收縮。

白矮星。圖/pixabay

在某些情況下,它能承受得住自身的重力崩陷,只是變成密度很大的一個星核,稱為白矮星。然而印裔美籍物理學家錢卓塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar, 1910-1995)在 1930 年證得,白矮星的最大質量約為太陽的一點四倍。蘇俄物理學家蘭道(Lev Landau, 1908-1968)也獨立計算出相似的數值,並把這個完全由中子組成的緻密星體,命名為中子星。

對於另外無數個質量大於白矮星或中子星的恆星,當它們在核燃料耗盡之後,命運將會如何呢?稍後以研發原子彈而著名的歐本海默(Robert Oppenheimer, 1904-1967)曾對此做了一番研究。1939 年,歐本海默與沃科夫(GeorgeVolkoff, 1914-2000)、史耐德(Hartland Snyder, 1913-1962)共同計算出:

這樣的大恆星,熱壓力將無法與自身的重力相抗衡。

再者,如果忽略這個熱壓力,一顆均勻球形對稱的星體將會收縮成一個密度無限大的點,稱為奇異點。

奇異點(Gravitational singularity)。圖/wikimedia

違反時空平坦假設的奇異點:時空曲面上的曲率無限大

然而,我們所有關於空間的理論,都是構築在「時空是平坦的」假設上,因此,這些理論都無法適用於奇異點上,因為奇異點在時空曲面上的曲率為無限大。事實上,奇異點標誌著空間與時間的終點。這就是愛因斯坦覺得非常反感的東西。

接著,第二次世界大戰干擾了後續的研究。大多數的科學家,包括歐本海默在內,都把注意力轉向核物理學,至於恆星崩陷的議題,則被大家拋諸腦後。一直到發現了類星體(quasar),科學界才又重新注意到這個問題。第一顆類星體 3C 273 是在 1963 年發現的,隨後天文學家又陸續發現許多顆類星體。

第一顆類星體 3C 273 是在 1963 年發現的。圖/wikipedia

類星體是極度明亮的活躍星系核(位於星系中心的質量密集區域),輻射出來的電磁波功率非常巨大,但是由於距離地球非常遙遠,所以在可見光波段,看起來只是「類似」星狀的微弱光點。由於類星體的靜止質量並未大量減少,但釋放出來的能量卻遠大於質能轉換的結果,因此這些能量的來源不單只是核反應而已。唯一可能的解釋是,這些能量來自重力崩陷而釋放出來的重力能。

類星體的強電磁波,能量來自重力崩陷的重力能

恆星的重力崩陷,重新成為科學研究的焦點。當重力崩陷發生時,星體的重力會把周圍的所有物質向內聚集。很顯然,一顆均勻的球形恆星,最終會收縮成一個密度無限大的奇異點。但是,如果這顆恆星不是均勻的球形星體呢?由於物質的分布並不均勻,是否會讓崩陷的過程也不均勻,從而避開奇異點的生成呢?

潘若斯在1965 年提出一篇著名的論文,僅僅根據重力只有吸引力的這個事實,證明了即使恆星不是均勻球形的星體,崩陷的最終結果仍會是一個奇異點。

潘若斯(Roger Penrose)提出宇宙審查猜想(cosmic censorship conjecture)。圖/wikipedia

愛因斯坦方程在奇異點裡,因無法定義而失效了。也就是說,對於這個密度無限大的點,我們無法預測它的未來。這意味著,每當恆星發生崩陷時,就會有詭異而未知的事情發生。只要奇異點不是「裸露」的,換句話說,有個屏蔽(即事件視界)把它與外界區隔開來,那麼無論在奇異點上發生什麼事,便都與我們無關。於是,潘若斯提出了「宇宙審查猜想」(cosmic censorship conjecture):

所有由恆星或其他星體因崩陷所形成的奇異點,總會有一個事件視界將它隱匿起來,因而任何人都無法觀測到黑洞內部。

黑洞是一個重力極強、以致光都無法脫離的區域。宇宙審查猜想幾乎可以斷定是正確的了,因為所有希望證偽的嘗試都失敗了。

黑洞無毛?無論丟甚麼進去,看起來都一模一樣

當惠勒於 1967 年提出「黑洞」這個詞時,它取代了原先的名詞「凍星」。惠勒新造的這個詞,強調了讓人感興趣的是恆星崩陷之後的殘餘物本身,而與它的形成過程無關。這個新名詞很快就流行了起來。

從外面,你無法知道黑洞內部是何模樣。無論你朝著它丟進什麼東西,或是它原本是什麼東西、它是如何形成的,黑洞看起都一模一樣。惠勒對於這種現象,有一句著名的描述:「黑洞沒有頭髮」(A black hole has no hair,也簡稱
「黑洞無毛」)。

本文摘自《霍金大見解:留給世人的十個大哉問與解答》,天下文化,2019 年 2 月出版。

天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。