自由與自在最幸福。
下雨天來到士林天文館,沒有學生的宇宙劇場包場,好舒服。
在天文館體會宇宙之大,人之渺小。
世人皆知史蒂芬霍金受限於形體,但他腦中存有無限的宇宙。
人不能移動,思想無遠弗屆。
他對形體受限有很好的說法:
「我給其他身障者的建議會是,專注於你的障礙無法阻止你做好的事,也不要因為受它干擾的事物感到悔恨。身障,但別讓心也障。」
對出名的看法充滿幽默:
「名氣的缺點就是,我不管去哪裡都會被認出來。戴上太陽眼鏡和假髮根本沒用,看到輪椅就露餡啦。」
今天在觀看〔黑洞〕影片時認識了霍金的黑洞理論,了解黑洞不再是只進不出的怪物。
史蒂芬·霍金在黑洞研究領域做出了劃時代的貢獻,其中最著名的就是他提出的霍金輻射理論。
霍金輻射 (Hawking Radiation) 是什麼?
霍金輻射是一種量子效應理論推測出的、由黑洞散發出來的熱輻射。在霍金提出這個理論之前,學界普遍認為黑洞是個「只進不出」的天體,連光都無法逃脫。然而,霍金在1974年挑戰了這個觀點,他結合了廣義相對論和量子力學,指出黑洞並非完全「黑」的,而是會緩慢地向外輻射粒子。
這個理論的關鍵在於量子效應。在真空的任何地方,粒子和反粒子會不斷地瞬間產生又瞬間湮滅。當這種現象發生在黑洞的事件視界(黑洞的邊界,一旦越過就無法逃脫)附近時,可能會出現一種情況:一個粒子-反粒子對中的一個粒子落入黑洞,而另一個粒子則逃逸出去,被觀察者看到。逃逸出去的粒子帶走了能量,而落入黑洞的粒子則帶有負能量,這導致黑洞的質量逐漸減少。
霍金輻射與黑洞的關係:
* 黑洞蒸發: 霍金輻射理論說明了黑洞會因為發射輻射而失去質量。當黑洞損失的質量多於它增加的質量時,黑洞就會縮小,最終可能會完全「蒸發」消失。
* 黑洞有溫度: 根據霍金輻射理論,黑洞不再是冰冷的物體,而是像一個黑體一樣發射輻射,並具有一個與其質量成反比的溫度。質量越小的黑洞,其溫度越高,蒸發速度也越快。
* 資訊悖論: 霍金輻射的提出也引發了著名的「黑洞資訊悖論」。如果黑洞最終蒸發,那麼被黑洞吞噬的物質所攜帶的資訊是否也隨之消失了?這與量子力學中「資訊永不消失」的原則相悖。霍金晚年對此問題進行了重新思考,並提出了「軟毛髮理論」等假說來解釋資訊的保留。
* 統一重力與量子力學的嘗試: 霍金輻射是首次將廣義相對論(描述宏觀重力)與量子力學(描述微觀粒子)結合起來的嘗試之一,對於發展更完整的量子重力理論具有重要意義。
霍金的其他貢獻:
除了霍金輻射,史蒂芬·霍金在黑洞和宇宙學領域還有許多其他重要貢獻:
* 奇點定理 (Singularity Theorems): 與羅傑·潘洛斯合作,證明了在廣義相對論框架下,宇宙的起源(大爆炸)和黑洞內部必然存在奇點。
* 黑洞熱力學定律: 霍金與詹姆斯·巴丁、布蘭登·卡特合作提出了黑洞熱力學四定律,這些定律形式上與熱力學定律非常相似,顯示了黑洞與熱力學之間的深層聯繫。
* 原初黑洞: 提出了在宇宙大爆炸早期可能形成的微觀黑洞(原初黑洞)的概念。
總而言之,霍金輻射顛覆了我們對黑洞的傳統認知,將其從一個永恆的「吞噬者」變成了會緩慢「蒸發」的存在,並對理論物理學的發展產生了深遠的影響。儘管霍金輻射目前尚未被直接觀測到,但它是現代宇宙學和量子重力研究的重要基石。
時間與空間不是絕對的,只是相對的存在。
黑洞也會消失,宇宙沒有永恆。
人只是短暫而渺小的存在。
走出天文館,雨停了,美崙公園的阿勃勒鮮黃翠綠。
幸福自在的日子又過了一天。