霍金：掉進黑洞別放棄 或能穿越到另一個宇宙

　　霍金：掉進黑洞別放棄 或能穿越到另一個宇宙2016-04-21 10:57:17 來源：參考消息網 責任編輯：楊寧昱

　　核心提示：霍金說，信息到黑洞里走一遭，再出來，就好比一本百科全書被燒得面目全非：內容雖然還在，但已經很難辨識判讀。

　　

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　　霍金

　　參考消息網4月21日報道 英國《每日郵報》報道，理論物理學大師史蒂芬•霍金（Stephen Hawking）18日在哈佛大學發表演說時表示，黑洞也許不是「永恆的監獄」，而是通向平行宇宙的視窗。

　　據台灣東森新聞雲4月21日報道，有人認為，信息（information）被黑洞吸入之後，會困在彼處，等於是「遺失」了。不過霍金提出，所謂「遺失」的信息可能是透過黑洞進入了平行宇宙，甚至比人們想像的走得更遠。霍金比喻說，信息到黑洞里走一遭，再出來，就好比一本百科全書被燒得面目全非：內容雖然還在，但已經很難辨識判讀。

　　霍金說：「黑洞並不是我們過去想像的永恆的監獄。事物能夠逃離黑洞，既能從外面逃脫，也可能穿越另一個宇宙。所以，你如果覺得自己掉入了黑洞，不要放棄。有出路的。」霍金同時表示，黑洞有大有小。大的直徑相當於太陽和木星之間的距離，小的卻只有一座山的尺寸。

　　霍金18日現身哈佛大學桑德斯劇院（Sanders Theatre），力挺該校專註於黑洞研究的「黑洞倡議」（The Black Hole Initiative）計計劃；同時面對上千觀眾發表演說，提出上述觀點。

　　哈佛大學天文學系主任洛布（Avi Loeb）表示，哈佛大學啟動的「黑洞倡議」專註於黑洞研究，鼓勵有志於黑洞領域的師生參與工作。

　　霍金目前是英國劍橋大學「理論宇宙學」中心的主任，黑洞是他主要研究領域之一。最近，霍金更聯合俄羅斯富豪米爾納（Yuri Milner）及臉書創始人扎克伯格（Mark Zuckerberg）成立了預算1億美元的「突破摘星」（ Breakthrough Starshot）外太空探索計劃，致力於將太空飛行器送進離地球最近的星球。

　　【延伸閱讀】西媒：科學家在星系空曠區發現前所未有的超大黑洞

　　參考消息網4月8日報道 西媒稱，2011年美國加利福尼亞大學伯克利分校的科學家在後發座星系發現了一個前所未有的、令人震驚的超級大黑洞。它的質量相當於210億個太陽，被載入吉尼斯紀錄大全。現在同一研究團隊又發現了一個大黑洞，比上一個略小一些，但同樣大到不可思議：它的質量相當於170億個太陽。它位於距離地球2億光年的NGC1600星系中，這個星系在天空中的位置與后髮座星系相對，所在區域相對空曠。

　　據西班牙《阿貝賽報》網站4月6日報道，科學家認為，在意想不到的天空區域中發現第二大黑洞，意味著宇宙中的超級大黑洞可能比之前預想的更常見。他們在發表於《自然》周刊上的文章中如此解釋。　　

　　報道稱，迄今為止發現的最大的超級大黑洞，即那些質量約為太陽質量100億倍的大黑洞，都位於超大星系的核心，這些超大星系又與其他大星系並存於某區域。雖然在宇宙星系密布區的某個大星系中發現超級大黑洞屬於意料之中，就像在曼哈頓發現摩天大樓一樣，但在星系稀疏的區域發現超級大黑洞看似不太可能。但是新發現說明，或許它們並不是如此罕見，因為NGC1600星系是很常見的星系。

　　有趣的是，對環繞黑洞的恆星的運動的追蹤暗示，它有可能是一個雙黑洞。或許雙黑洞在大星系中很常見，因為大星系大都是與其他星系合併生長而成的，而每個星系的核心都應該帶一個黑洞。這些黑洞經過互相移動，最終合併成新大星系核心的單一黑洞，在這個過程中釋放出引力波。

　　報道稱，當物質變得極其密集，甚至連光都不能逃脫它的引力之時就形成了黑洞。宇宙初期氣體充沛，一小部分黑洞不斷生長成為超大黑洞，釋放出大量的能量。回看遙遠的宇宙，這些超級大黑洞看起來就像非常明亮的類星體。而當天文學家從地球附近觀察時，看到的卻是氣體稀少、布滿恆星的星系而非類星體。然而這些本地星系中的最大星系，或許還在其核心中央保留著古老的類星體。研究人員表示，2011年在NGC4889和NGC3842星系發現的黑洞，每個黑洞的質量相當於大約100億個太陽，可能是處於休息狀態的類星體。因為NGC1600星系是一個很少有新恆星形成的古老星系，天文學家猜測，它或許也有一個曾經熊熊燃燒、但現在正在休眠的類星體。那麼它將是在本地宇宙星體稀疏區發現的第一個類星體。

　　科學家表示，很可能包含最大黑洞的最亮的類星體，不一定非得存在於宇宙中的星系密集區域，NGC1600星系是第一個存在於本地宇宙星系密集區之外的超大黑洞，或許也將是第一個同樣存在於星系密集區之外的非常明亮的類星體的後代。（編譯/王露）

　　

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　　資料圖片：科學家觀測到兩個合併的黑洞產生的引力波。（來源：國家地理中文網）

　　【延伸閱讀】吞噬宇宙的超級大黑洞

　　

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　　位於6500萬光年之外處女星座中的螺旋星系NGC 4845，擁有明亮的星系核球，和扁平而布滿星際塵埃的星系盤。在它發光的中心，是一個巨大的超級黑洞。據估計，NGC 4845星系中心的這個黑洞，質量是太陽的數十萬倍。

　　

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　　這張是NASA的錢德拉X射線望遠鏡和哈勃望遠鏡合成的黑洞圖像。科學家發現黑洞的旋轉率是光速的一半。

　　

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　　超級黑洞NGC1097位於遙遠的棒狀星系NGC1097中央，其質量達到太陽的1.4億倍。

　　

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　　距地球6億光年的「馬卡良231」星系中，科學家發現了超質量雙黑洞系統，它們如同兩條太極魚，圍繞著彼此不斷旋轉，組成一個「太極」圓盤。比如那些巨大的星系或者星系團，都是從小通過不斷融合逐漸變大的，雙黑洞是星系融合產生的自然結果。

　　

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　　阿爾普116天體是一個非常奇怪的組合，在左邊位置的天體是M60橢圓星系，而右邊的天體則是NGC 4647。在M60星系中央隱藏著一個超級黑洞，質量達到45億倍太陽質量。

　　

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　　距地球8億5千萬光年的4C+29.30星系隱藏著一個質量為太陽一億倍的黑洞。

　　

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　　「人馬座A」(Sagittarius A*/Sgr A*)黑洞位於銀河系中央，其重量相當於400萬個太陽。

　　

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　　科學家們發現早期宇宙中分佈著很多超級黑洞

　　

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　　NGC4945星系大小和銀河系相當，位於半人馬座內，其核心內有一顆超大質量黑洞。

　　

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　　PKS 0745-19橢圓星系中可能存在比已知最大黑洞還大10倍的黑洞。

　　

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　　這張黑洞模擬圖顯示氣體和塵埃正被吸進黑洞之中。

　　

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　　圖為一個星系的黑洞正在吞噬另一個星系。

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　　位於室女座星系團M100里的超新星SN1979C爆炸產生的殘骸構成了迄已知宇宙中最年輕的黑洞。

　　

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　　這張模擬圖顯示黑洞正在撕扯，用引力吞噬周圍的星體。

　　

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　　類星體GB 1428+4217距離地球120.4億光年，內部存在大黑洞，加速類星體現象。這個類星體的噴射流長度為23萬光年，是銀河系直徑的2倍。

　　

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　　龐大、明亮且迷人的旋渦星系M83，位於長蛇座的東南角，距離我們只有一千二百萬光年遠。因其具有暗黑塵埃帶和藍色星團鑲嵌的壯麗旋臂，所以該星系也被稱為南風車星系。散布在巨大旋臂上的紅色恆星形成區也使它博得了又一個美稱--紅寶石星系。M83的核心在X射線波段非常明亮，呈現了一個在劇烈的恆星形成爆發后遺留下來的高度集中的中子星和黑洞群。

　　

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　　位於室女座的NGC 4639星系，距離地球約7000萬光年。擺臂上星星點點的亮光，代表著活躍的恆星。每個細小的點，其跨度都有幾百光年，其中包含了成百上千個新形成的恆星。星系中有一個巨大的黑洞正在吞噬身邊的氣體。

　　

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　　NGC1068星系距地球4700萬光年，在鯨魚座方向上，黑洞質量相當於1500萬個太陽，

　　

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　　銀河系中央黑洞叫做「人馬座A」(Sagittarius A*/Sgr A*)，其重量相當於400萬個太陽。

　　

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　　恆星級黑洞GX339-4的模擬圖。黑洞GX339-4可能來自星體爆炸，

　　

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　　漩渦星系M81/NGC 3031距離地球8600萬光年，又名波德星系。其中的黑洞相當於約七千萬個太陽質量。

　　

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　　鄰近銀河系的NGC 253螺旋星系中心存在著一個「人馬座A」雙胞胎黑洞，距離地球26000光年，誕生於數十億年前，它並不是恆星爆炸死亡所形成的普通黑洞。

　　

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　　3C353星系，它的中心輻射是一個寬長的雙黑洞源。其中紫色部分是X射線，橙色是射電數據。

　　

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　　螺旋星系NGC 4178的中心存在一個最低質量的超大質量黑洞

　　

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　　黑洞模擬圖，黑洞是宇宙中效率最高的動力系統。如果用黑洞的功率，4.5升汽油能讓一輛車跑1.6億公里。

　　

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　　旋渦星系NGC 1566，它位於南天的劍魚座，離我們約4千萬光年,是已知最明亮的塞弗特星系之一。科學家推測NGC 1566中有質量為百萬個太陽級別的超級黑洞。

　　（2016-02-25 06:54:00）

　　【延伸閱讀】台媒:日本成功發射天文衛星 有助於解開黑洞之謎

　　參考消息網2月18日報道  台媒稱，日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）17日下午5點45分，從種子島宇宙（太空）中心成功發射了搭載著日本最大的X光線天文衛星「ASTRO-H」和超小型衛星「凰龍4號」的H2A火箭30號機。

　　據台灣中時電子報2月17日報道，「ASTRO-H」有助於探究宇宙形成原理和黑洞之謎，「凰龍4號」則將在太空中進行世界首次的放電現象實驗，以調查人造衛星故障的原因。

　　日本媒體稱，H2A火箭因近來日本天候不佳，延後5日發射，終於在17日下午發射升空。「ASTRO-H」衛星升空14分鐘后，在高度579公里處分離，成功進入繞行地球的軌道。

　　ASTRO-H全長14米、重2.7噸，是JAXA與美國航太總署（NASA）等合作開發的天文衛星，也可稱為「宇宙的天文台」。衛星上備有X光線望遠鏡，可用來探測巨大黑洞和銀河系釋放出的X光線，有助於探索宇宙的奧秘。

　　另外，由九州工業大學研究小組研發的「凰龍4號」衛星，是個長、寬、高各約40厘米的立方體，機體外側的太陽能電池面板上可出現放電現象。這次實際在太空中進行放電現象實驗，可測試放電對人工衛星的影響。

　　報道稱，將來在開發探測行星的有人太空船或建設月球表面基地時，必須用太陽能發電發出更大規模的電力，但是太空中會產生所謂太空靜電的放電現象，將衛星破壞，因此預防放電成為太空科技發展的課題。「凰龍4號」則有助於解決此問題。

　　

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　　搭載日本最大X光線天文衛星「ASTRO-H」和超小型衛星「凰龍4號」的H2A運載火箭，17日下午從日本種子島宇宙(太空)中心成功發射升空。

　　（2016-02-18 10:38:00）

　　【延伸閱讀】人類為何尋找引力波?西媒:可獲得來自黑洞的直接信息

　　參考消息網2月18日報道 西媒稱，2月11日對科學界來說是個偉大的日子。科學家首次直接探測到了引力波的存在。引力波是愛因斯坦廣義相對論中預言的一種時間和空間的彎曲。幾十年來，全世界科學家都在努力尋找它的蹤跡。

　　據西班牙《阿貝賽報》2月16日報道，探測到引力波的存在不僅證實了愛因斯坦（及現在的天體物理學）預言的正確性，而且還為天文學家提供了和從天文望遠鏡中捕捉光一樣的探索宇宙奧妙的又一新工具。正如你可以在夜晚聽一聽黑暗當中獅子發出的怒吼聲，現在物理學家們也可以找到在某個地方引力發出的轟鳴聲。在那裡無論是一顆超新星爆炸，還是兩個黑洞在相互擁抱之前的翩翩起舞，引力都是如此的強烈，在抵達地球之前經過了數十億光年的旅行，併產生無限小的擾動。

　　激光干涉儀引力波觀測台（LIGO）是科學家目前了解引力波的最重要的工具之一。正是通過引力波觀測台，科學家才首次探測到了引力波。它們可以讓科學家探索宇宙，尋找質量非常大的處在快速移動當中的天體，而移動造成的時空彎曲則可以抵達地球。藉助LIGO，可以獲得很多新的信息，未來或許還可以聽到宇宙大爆炸留下的引力波所發出的聲音。

　　LIGO項目團隊的安伯·L·斯圖弗回顧了發現引力波存在的過程，以及接下來還會發生什麼。此外，她還解釋了科學家為何要花20年時間尋找引力波，以及為何要投入6億美元做這件事。

　　問：LIGO的主要工作是什麼？

　　答：在LIGO項目團隊，我們的主要工作就是直接探測引力波。我們都知道，引力波確實存在，因為我們已經觀察到了它對宇宙天體的影響，這就是1993年諾貝爾物理學獎授給兩位天文學家的原因。他們共同發現的脈衝星間接證明了引力波的存在。如果在引力波抵達地球時我們能探測到，我們就可以利用這種信號來對引力波傳達的信息進行解碼。這也正是我們在探測到引力波之後就開始著手做的事情。

　　問：發現引力波為何如此重要？這將改變天體物理學嗎？

　　答：這種發現非常重要的原因體現在很多方面。除了能將其作為探索宇宙的又一個新方式外，我們還在技術方面做了大量的改進，就是為了進行這方面的測量。我們已經探測到的引力波的大部分在經過4公里長的測量臂時其振幅幾乎沒有改變，也就是不到一個質子直徑的千分之一。我們還建立了一套隔震系統，以便使地震帶來的振幅只有一萬億分之一能被探測器感應到。我們還擁有史上精確度最高的拋光鏡面。我們還開發了一種軟體，用於將引力波發出的信號從各種噪音中分離出來。所有這些步驟對於我們的工作來說都是必不可少的，但是現在它們可以用於這個行業其他的研究項目。

　　從我們發現了新的觀察宇宙的方式以來，天文學就發生了改變。在去年9月以前，我們觀察宇宙的唯一方式是藉助各種光，包括可見光、紫外線和微波等，以及各種難以捕捉到的被我們稱為「中微子」的粒子。但是無論是哪種方法從未讓我們獲得來自於黑洞的直接信息，或者是讓我們觀察到一個質量是如何在一個垂死的星體內部爆炸的，而這件事通過引力波傳達的信息我們就可以獲知。於我們而言，具備了利用引力波的能力就如同一個聾子突然聽到了聲音一樣令人興奮。

　　問：在得知這一發現時是什麼感受？我想這些天對於LIGO項目團隊來說是最幸福的日子。

　　答：其實，這一發現是一個漸進的過程。我是在早上起床時得知這一消息的。聯想到這種信號的強度和清晰度，在得知這一消息時我坐下來想：哇！難道這是真的？！但是所有人在第一時間都在試著尋找「這不是真的」的證據。作為科學家，我們在質疑一件事方面訓練有素。經過了數月的研究，一個個證據得到驗證，我們的信心越來越大。在報告文章寫成時，我們的情緒達到了高潮。我們從沒有討論過如果發現了引力波會發生什麼這個問題，而是在發現它的時候會發生什麼。宣布這一消息的那天是我這一生當中最值得紀念的日子。

　　問：LIGO技術的作用何在？它對於尋找引力波有何用處？

　　答：我們開發的很多用於這項工作的技術現在都運用於這個行業內其他研究項目。（這裡有一些屬於技術上的「副產品」）

　　我們還可以利用引力波將宇宙變成在地球上無法實現的我們自己的實驗室。我最常舉的例子是，藉助從正在崩潰的天體傳來的引力波，我們可以更多地了解原子物理學。這種情況發生在某些星體生命的最後階段，是當原子無法承受來自引力的吸引，最終打破使之保持一個整體的力量時，天體向自己內部的一種坍塌。由於質量處在快速移動當中，引力波讓我們能夠弄清其內部的行為。這一切取決於原子依照輻射、極端的溫度和壓力的行為方式。由於這種介質與我們在地球上的任何一個實驗室或太陽系任何其他地方複製出的東西都截然不同，所以此類觀察讓我們可以更好地了解物理，未來還會帶領我們有其他的迄今為止我們不敢想象的發現和應用。

　　問：探測引力波的成本是多大？

　　答：像探測引力波這種如此重要的艱巨事業，永遠不可能少花錢。迄今為止，這個項目已經花費了6.2億美元，包括20年前用於建立探測裝置的費用、LIGO的設備升級改造費用和運行成本等，包括工程師、科學家和其他人員的工資。儘管如此，我還是認為LIGO是個花小錢辦大事的項目，想想那些花費4.5億美元僅僅是發射一艘宇宙飛船。何況20年來我們還給很多人提供了工作，現在他們都取得了不俗的業績。

　　問：下一步將會做什麼？

　　答：進入引力波的時代，我們首先要探測到常規存在的引力波。如果我們能大量發現引力波的存在，就可以發現幫助我們更好地了解宇宙的方式。儀器領域的科學家們正在忙於進一步提升LIGO的靈敏度。與我們合作的天文台也正在幫助我們進行這方面的工作，以及建造其他類似的設備。此外，位於義大利的「先進的處女座」引力波探測器正在完成升級，位於日本的KAGRA引力波探測器已經建造完成。

　　空間探測器技術也即將完成開發。「莉薩探路者」探測器利用衛星來創建足夠大的探測器，它不存在因地球的低頻振動引起的噪音干擾。因此，這種探測器可以探測到我們在地球上無法找到的低頻引力波。此時此刻，「莉薩探路者」探測器正在空間運行。（編譯/王萌）

　　

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　　資料圖片：科學家觀測到兩個合併的黑洞產生的引力波。

　　（2016-02-18 00:14:00）