2021年5月28日

論黑洞

我小時候很喜歡天文,自己看了很多天文相關的書籍,所以當然也會對黑洞有所了解,對於黑洞引力太大,任何物體都會被吸進去-包含光線這點都沒有什麼質疑,結果老師一個反問真的是突破盲點了:「光線沒有質量,要怎麼被黑洞吸引?」這樣一想我才發現說,對呀為什麼呢?把光線0代入萬有引力公式,就算黑洞質量無限大好了,0乘以任何數都為0,得出的結果還是0呀,那不就代表光線不會受到重力場影響嗎...。幸好還有其他說法可以救援,就是廣義相對論-質量可以扭曲時空,光在宇宙中雖然是直線前進的,但是因為時空被扭曲了,所以光自己還是走直線 (如果光自己有意識的話,應該不會覺得自己走歪了),卻會看起來像是彎曲了一樣。
小時候聽了N次這些內容,很多介紹宇宙的書不免都要參一腳黑洞,但是我到這時才統整性的知道了這些名詞間的關聯,像是把宇宙視為2D的一塊布,然後上面的星球會對布造成凹陷,我以前就知道了,但是我不知道這個說法跟廣義相對論、光會被黑洞吸引有關係,這堂課幫我把小時候零碎的知識全都串起來了,真的要好好感謝老師呢!

事隔多週以後的小組報告,黑洞再度出現,這一組因為是專門在介紹黑洞,所以對於黑洞的講解更為透徹,幸好我因為小時候已經有先備知識,所以像是很拗口的「事件視界」(XD)、「史瓦西半徑」、「白洞」之類都已不是第一次聽到。只是讓我很驚訝的是,原來在去年那張赫赫有名的第一張黑洞照片之前,黑洞的存在居然一直都是存疑的!這是否也代表著,只要人類無法觀測到,就無法證明它存在 (之前老師給我們看的那個動漫有講)?然後資訊悖論這件事也是我從來沒有想過的,黑洞會把物質吸入,這些東西去了哪裡沒有人知道 (因為就算有人願意犧牲自己進去看,他也沒辦法把看到的資訊發送出來給我們知道),但是可以確定是進了黑洞裡面,不管是進去裡面放著、核融合反應變成其他物質、還是從白洞出來,根據霍金所述,黑洞最後會消失,那不就代表那些被吸進去的物質憑空消失了!?科學家為了符合自身的理論,創造出很多說法想辦法去符合質能守恆,以避免之前建立的這一套理論崩解 (所謂常態科學的典範轉移),但會不會其實質能其實不是守恆的呢?還有霍金所說的虛粒子對,是真的存在嗎?還是只是為了解釋黑洞的現象才想像出的工具呢?這些問題,似乎都跟常態科學和科學實在論有所關連,我修的另外一門課「科技與社會」有談到這些東西,我覺得可以跟這門課講的有所連結,之後我應該會再寫一篇專門講這個的,敬請期待喲!


 (註:本文是我大學從日常到科幻的有趣物理學的作業)
原(作)文(業)撰寫日期:2020年6月7日

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