2013年9月4日

光明的殞落


2012『青年尬科學 - 聽、說、讀、寫 大擂台』入選二十好文作品

作者/林郁珊、歐陽柔、趙昱晴(就讀新北市立樟樹國民中學)

它用看不見的手抓著地球,把我們從太陽身邊扯走,拉向他這個已崩潰的恆星。

隨著距離越來越接近,來自黑洞的引力開始撕扯地球。來自月亮的引力使得海洋漲落,而這個黑洞的質量是月亮的二億倍。即使在數百萬英哩之外,潮汐力照樣會引發兇猛的洪水、劇烈的地震和海嘯。

黑洞漸漸的逼近,地心引力彷彿已經舉手投降——降於黑洞引力的威力下——於是我們所依居的一切開始飄浮,我們手無寸鐵!對於黑洞致命的吸引力一點抵抗也沒有!根深柢固的大樹在瞬間被連根拔起。曾經那麼幸福的美麗家園被破壞殆盡。一瞬間,我們已經殘破不堪的一切在黑洞中以不可思議的速度在最後一刻那數百萬度的高溫下被吞噬殆盡。

黑洞佯裝起善良的微笑,隱身於黑暗的星際間,再尋找下一個目標。沒有留下一絲一毫的痕跡,沒有任何一點的猶豫,地球,行星,太陽系,似乎成了歷史。黑洞,是歷史的推手。

黑洞……就是黑色的大洞——似乎只是無害地存在於宇宙中的一個小坑洞。
末日想像情形。(作者繪製)

然而,它彷彿連名字也有著致命的吸引力。

致命的。

小心了!就像張前往黑洞的單程車票。一旦被吸進去就再也出不來。由於「一片漆黑」且「像是個幾由單方面吸入,任何事物都出不來的洞穴」,所以才會取名為「Black Hole」。由於光線無法穿透黑洞,所以我們也無法直接觀察黑洞本身,只能透過偵測黑洞發射出的射線,來推斷那一片虛無之中可能有個扭曲的個體。黑洞強大的重力扭曲了光,因此我們還會看到疊影或者是物體實際位置改變,如果我們接近黑洞一定距離後,甚至可以看見自己的身影,假設我們側著身子站在距離中心黑洞443 萬km 遠的地方(史瓦西半徑的1.5 倍),就會在前方見到自己的背影。

真令人匪夷所思。

黑洞的領土範圍是由史瓦西發現的,所以稱為「史瓦西半徑」,它的半徑(R)與質量(M)呈正比R = 2GM / C2(G 是萬有引力常數,C 是光速),一般而言,是將史瓦西半徑直至內部的範圍稱為黑洞,但如今一般認為,位在史瓦西半徑中心,所有質量皆壓縮成一點的地方,也就是「奇異點」,才是黑洞的所在。
謎樣的黑洞。(作者繪製)

黑洞的密度就像將地球所有質量塞進一顆直徑只有1 cm 的柏青哥裡,密度極高,重力也極大,黑洞強大的引力將所有物質吸入它的中心,由於頭頂和腳尖的重力相差過大,因此把人的身體拉長成細長如義大利麵,科學家們稱之為「義大利麵化」。但遠方的人就算窮極一生也無法親眼看見自己掉進黑洞深淵,自己卻是在轉眼間就掉進了黑洞裡。引力會扭曲時間流逝的方式。如果你離一個具有較強引力的物體比較近,在遠處的人看來,你的時間似乎流逝的更慢,而對你來說,你的時鐘是完全正確的。因為大腦的運作和細胞分裂的速度等等,這些自身的一切,以及周遭的所有事物,都會隨著時間的流動變的緩慢,因此會覺得與平時沒有兩樣。只要不去觀測遠方的家人,沒有見到他們正以非常快的速度移動,我們根本不會知道自己的時間變慢了。抑或者,只要不回到家人身邊,親眼見到他們也比自己年老這項事實(浦島太郎現象),也不會發現原來自己的時間流動的如此緩慢。

話說回來,黑洞究竟是從哪兒冒出來的?第二世界的異空間?

法師被詛咒的風穴?

慢著,再這樣下去會變成怪談。

答案是,光亮的恆星衰老了、變的黯淡,自暴自棄似的將自己蜷曲壓縮。卻意外性的造成了一股更強大的力量。【更詳細的內容,請參閱第525期科學月刊】

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