Physics 版 (精华区)

发信站: BBS 水木清华站 (Sat Jun 14 09:12:11 2003), 转信

                        二十

    上文中所讲的黑洞,大部分是理论家们方寸之间的见识。对于另一
些人，像是泽尔多 维奇这样的天体物理学家们，他们关心的是气体在
黑洞附近被加速，越来越热时放出的X射线,黑洞伴星(如果有的话)的
奇异轨道,光在经过这么巨大的引力场时的偏折(引力透镜)等等。其实
在很多情况下，只需要牛顿定律加上一些必要的修正就行了。所以两
拨人曾经是井水不犯河水，谁都不鸟谁。（有几位脚踩两只船的大师
让人由衷钦佩，例如诺维科夫，还有钱德拉塞卡）比如我们前面提到
Kerr发现了旋转黑洞的解，1963年刚好有一个相对论专家和天体物理
学家的交流会，Kerr在那里做了一个10分钟的演讲，他一上台，天文
学家和天体物理学家们就没剩几个，即使是剩下的，也都在小声讨论
自己的话题，甚至睡觉（那个交流会共七天，每天从早上8：30到凌
晨2：00......汗ing），有个大相对论专家一等讲完就发言非常深
情地盛赞了Kerr的工作，因为那是他自己找了三十年却失败的一个
情地盛赞了Kerr的工作，因为那是他自己找了三十年却失败的一个
解，可是睡觉的依然睡，离开得也没回来。但是没几年，天文观测
显示在有一些星系中心放出了巨大的喷流，方向几乎恒定不变（所
以定向机制让人费解），这时候他们不得不学习Kerr的解，因为它
描述了黑洞作为一个定向陀螺如何带动周围的时空旋转。可惜这样
的事目前还没有再次发生。除非我们真的观察到了霍金辐射的证据，
就像他老人家自己说的：如果有一个黑洞靠近地球，我们将会发现
它并不像听起来那么可怕，黑洞将在霍金辐射的光芒中蒸发，人类
将会获救，而我将会得到诺贝尔奖。

    可以说，自从1915年史瓦西得到了第一个黑洞解开始，理论家
们就至少有一件事走在了实验家的前面。我觉得黑洞让人心醉的地
方就在于，没有实验的指导——就像传统的物理学：
一个实验无法解释—〉提出一百个新理论加一万个新预言—〉实验
验证排除掉九十九个新理论—〉回到开头
——我们仍然在几十年间发展了一整套关于黑洞的辉煌理论，对我
来说，这是一种纯粹理性的感动，是第一次看到从惯性质量等于引
力质量“推导”等效原理时的那种感动，是狄拉克发现了比他自己
更聪明的方程的感动。。。。。。这当然只是个人喜好，物理学不
能没有实验，正如Witten的老师Gross这样形容说：

    “我们像是在攀登大自然这座山，实验家们总是赶在前头，我们
这些懒散的理论家老是落后。他们偶尔踢下一块石头，砸在我们头上。
这些懒散的理论家老是落后。他们偶尔踢下一块石头，砸在我们头上。
最终我们会觉悟，并沿着实验家们开辟的路往前走。当我们与实验家
走到一起时，我们会告诉他们，我们觉悟了什么，是如何觉悟的。这
是最传统也是最容易的地登山途径。我们都向往着能回到那些日子。
但是现在，我们理论家们可以赶到前头了，这是更加孤独的征程。

    理论家们正在为他们的孤独痛苦不已，曾经显赫的高能物理学家
们很久没有发自内心的激动了，他们期待着新的加速器，不得不耗尽
心力和轻松拿出十几个加速器经费去侵略的政府周旋。而弦论家们也
热切的期盼着 能够在有生之年知道自己皓首穷经的心爱之物是否只
是个漂亮的洋娃娃。
    就像Witten说得那样：没有什么比在望远镜里看到一根（宇宙创生的）
弦更激动人心的事。

    不过实验家们从没止步，他们已经踢了几脚，有几块石头已经摇
摇欲坠。术业有专攻，我在这里列出几个黑洞的候选者，具体的细节
有心无力，请版上的高人不吝指教。

恒星质量的黑洞候选       质量（optical primary）/太阳质量

Cygnus X-1                24-42
LMC X-3                   20
LMC X-1                   4-8
LMC X-1                   4-8
V404 Cyg                  0.6
A0620-00                  0.2-0.7
GS 1124-68(Nova Musc)     0.5-0.8
GS 2000+25(Nova Vul 88)   0.7
GRO J 1655-40             1.2
H 1705-25(Nova Oph77)     0.4
J 04332+32                0.3-0.6

巨黑洞候选(星系核)        质量/太阳质量

M 106                     4x10^7
M 87                      3x10^9
M 84                      3x10^8
NGC(游戏主机??)4261       5x10^8
M 31                      3-10x10^7
M 32                      3x10^6
M 104                     5-10x10^8
NGC 3115                  7-20x10^8
NGC 3377                  8x10^7
NGC 3379                  5x10^7
NGC 4486B                 5x10^8
Milky Way(就在头顶哦)     2.5x10^6
M 87                      3x10^9

    （看起来好像也蛮多的,据说有几个已经有90%以上的把握了,但愿
但愿。无论怎么说，理论家们至少需要一个诺贝尔奖振奋一下士气吧。）

     无论理论，还是实验。黑洞毫无疑问的是物理学家们的焦点所在。
因为当他们仰望头顶的星空，当他们想到藏在那深蓝天幕后未知的神秘，
一个真正的物理学家一定会有无法抑制的冲动，作一只蝴蝶，毫不犹豫的
飞进灿烂的火焰。可惜我们只能看到那永远留在视界表面的一刻，他的幸
福的笑容，所以，黑洞的故事，还要继续。。。。。。