10月5日,诺贝尔物理学奖颁了。是研究银河系黑洞的成果。银河系中央有大黑洞人人都知道,只是这次,科学家们通过计算和观测两个途径,搞清楚了许多细节。比如银河系中央由星云变为黑洞的过程,以及银河系中央超大质量黑洞的模样——体积只有太阳系这么大,质量相当于400万个太阳。这么小的体积,又如此沉甸甸,才能具备巨大引力,拉着上千亿颗恒星围着它旋转,形成星系。

当然了,得出这样确切的结论,不是用尺子量的,也不是用天平称的。看报道,一个科学家用相对论的公式进行了计算,另外两位则是观测了靠近银河系中心的一个区域人马座A*,绘制了那里非常明亮的恒星轨道。然后也是算,算出了黑洞的体积与质量。

黑洞的内部,人类是观察不了的。因为它把所有能吞噬的物体都吞了进去,包括光,包括所有量子信息。就好比你遇到了一个朋友,聊挺热闹,但他上一顿吃的什么,和谁吃的,你不知道,因为你没有得到相关的信息。

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银河系黑洞所在位置人马座A*。

但正常人都有一个能耐,就是会间接观测。举个例子,你出门,在从来没堵过车的地段遭遇了大堵车,这意味着什么?要么是修路施工了,要么是发生意外车祸了,还有就是有领导车队路过封路了。尽管你距离堵点还有三四公里,看不到发生事件的真实景象,但完全可以从你能看到的景象里做出推论。打开导航提示或者听听交通台,八九不离十。

还有一些大家耳熟能详的间接观测例证:比如在床上发现了一丝不属于自己的长发,在老公衣服口袋里看到买某药的购物条等等,立刻就能推断出对方有外遇。

这些推断来源于常识、知识、逻辑。就好比你从有限的新闻里,看到了A国和B国碰头,C国外交部发言人斩钉截铁叨叨叨,你基本就明白了世界发生了什么。科学家们也是这样,我看不到黑洞里面,但我能看到周边,周边看仔细了,我能算出来,还能得诺贝尔奖。

有件有意思的事情。爱因斯坦本人不相信有黑洞这回事。但在他去世之后,科学家们用他的相对论,推导出来黑洞是真实存在的。

要是400万个太阳挤在太阳系那么大点的地方,肯定比高峰期间的地铁挤多了。但实际上,黑洞里面大概率不拥挤,而且还空空荡荡。真实的情况是:银河系黑洞里几乎空无一物,400万个太阳的质量,都被压缩吸引到黑洞中心无限小的奇点里。它们身不由己,不可遏制地向奇点滑去。这个奇点还被称为BKL奇点,它是上个世纪70年代由三位前苏联的科学家算出来的。那时候他们没电脑,据说费了老劲了。这份辛苦,使得奇点的命名,用了他们三个姓氏开头的字母。

BKL奇点里几乎混乱不堪,空间极为扭曲,所有物质都被撕碎,连原子都不能幸存,全部拆掉。原因就是它质量很大。想想看,400万个太阳。

黑洞内部结构想象图,虚线为视界,中间为下落奇点,最下方为混乱不堪的BKL奇点。

但凡事无绝对。到了90年代,科学家们算出了第二个奇点,叫作下落奇点,也叫做潮汐力暴胀奇点。黑洞质量大引力强,所以时间会变慢。要是一个物体掉进去,瞬间到奇点,但要从黑洞外看,这个瞬间就会是几百万年上千万年甚至……几十亿年。由于有了这个时间差异,掉进去的物体看上去会堆积在一个薄膜上,受到的潮汐力(前后拉伸,左右挤压)会无限大,这就是下落奇点。

然后,到了2012年,科学家们算出了第三个奇点,叫作外飞奇点。说白了,掉下去的各种物体的粒子,会因为混乱的时空,有一部分被向外反弹,如同水面反射阳光。它们也会聚集成膜,潮汐力无限大。

总之,若是什么物体掉进黑洞,后面跟着下落奇点,前面扑面而来的是上升奇点,最后的终点是BKL奇点。没好。

要说明的是,黑洞里面有奇点这件事情,到现在还不敢完全肯定。因为唯一的办法就是算,没法观测。如果,有那么一天,诺贝尔物理学奖颁发给了奇点,那就酷了。证实或否定都不重要,关键是,说明人涨能耐了。

除了可以间接观察、计算推测以外,人还有一个特性,就是视而不见。这和猫有点像。据说猫看东西,就不在意颜色,他们把所有的视觉神经功能,都集中在夜视和捕捉活动物体上面,能动不能动才是最重要的。

人也一样。走在大街上,哎,马路对面有个漂亮姑娘,立刻吸引注意力。此时身边走过一个更漂亮的姑娘,往往看不见,生生错过艳遇,也是常有的事情。尽管那些更有价值的信息真实存在,而且就摆在那里,但还是无视。所谓灯下黑,所谓睁眼瞎,就是这个道理。

有时候,真需要当头棒喝,蓦然回首。

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玩找不同游戏,相当于强制关注视野中被忽略的部分。

视而不见的另外一个原因,就是人只喜欢和自己意气相投的信息,好比有人就喜欢吃川菜,有人就喜欢吃江浙菜一样。信息合意,接受起来就容易,对信息的辨别就粗糙许多,就算感觉信息是假的,夸张的,大脑也会放行。而真实的信息,若与自己的认知不合,则会各种挑剔。于是就出现了物以类聚,人以群分,各种站队和彼此的敌视与鄙视。

科学圈也是这样。比如以前人们不知道暗物质的存在,因为它和光不发生任何作用,甚至不和有形的普通物质发生作用。人不仅看不见它,甚至也无法感受它。每秒钟都有成千上万的暗物质粒子穿过身体,可我们浑然不觉,因为它们作用于我们身体的力,微不足道。

直到人们计算发现后发星系团和其他许多恒星、星系与星系团转动的速度都不对,它们快速旋转,有形物质的引力根本不可能束缚它们。这才开始琢磨,是不是有什么我们看不见的东西。其实,最早意识到问题存在的是荷兰的科学家奥尔特,但他没想到起作用的是全新的暗物质,只是琢磨是不是有个不发光的物质存在。一年以后,德国的兹威基后发先至,率先提出暗物质的概念,暗物质是透明的,它不是不发光,它是和光没有一毛钱关系。于是青史留名。

科学家丽莎·兰道尔认为,恐龙灭绝是暗物质起了作用。

暗物质的引力很弱,但架不住聚沙成塔,质量多过有形的普通物质,于是能聚拢星系,还会改变天体的运行轨道。美国的女科学家丽莎·兰道尔就推测,银河系中就有巨大的暗物质盘,正是太阳系从中穿过,导致一颗小行星改变轨道撞向地球,于是恐龙灭绝,当时地球上四分之三的生物都灭绝了。

能够计算和推测算是个优点,但视而不见应该是个缺点,它让每个人对世界的理解都有或多或少的偏颇。但是,有人爱抖机灵,喜欢利用这种视而不见去投人所好,所谓依照大数据,制造“合乎口味”的信息,并且由此成了大V。他不是不知道真实的情况,他只是为了从中牟利。这种人是真正的坏人。

至于受众,接受的信息有误,计算推测自然也是错的。若外界成为黑洞,奇点自然不可能看到。

本文参考:

丽莎·兰道尔:暗物质与恐龙

基普·索恩:星际穿越

澎湃新闻:爱因斯坦不信的广义相对论黑暗面,就在银河系中心

DeepTech深科技:刚刚,诺贝尔物理学奖颁给了霍金的战友们

腾讯太空:科学家发现暗物质盘可能会穿过我们的星系