科协燕赵学堂第九期——《霍金与黑洞》

　　11月17日，由河北省科协主办，河北省科技馆和北京科普发展中心共同承办的2018年第九期科协燕赵学堂在河北省科技馆宇宙剧场举办。本期讲堂邀请到北京师范大学天文系教授、国际天文学会会员何香涛老师为大家带来科普讲座《霍金与黑洞》。讲座由河北省科技馆副馆长孙婷主持。

　　黑洞是宇宙中最奇特和神秘的天体，它是超强引力源，时空的扭曲者，其超强引力使得连宇宙中跑的最快的光都会被它拉住，而逃不出它的“魔掌”。它贪得无厌，永不停息地吞噬着周围的一切。2018年3月14日，霍金与世长辞，享年76岁。他是一位成就不凡的理论物理学家，一位降服黑洞的天才科学家，一位风行全球的科普作家，一位语出惊人的意见领袖，霍金在一生中做过的很多科学研究，总结成一句话“如何理解我们的宇宙”。其中有两个贡献非常着名，一是证明“宇宙大爆炸始于一个奇点”，二是证明“黑洞是有温度的”。黑洞之所以得名黑洞，是因为它的引力极其巨大。按照广义相对论的计算，只要进入了它的边界，任何物质都无法逃脱，连光也出不来。根据热力学，黑洞应该有熵，所以应该有温度，所以应该有光，这构成了矛盾。霍金把量子力学加入算式之中，成功找到了让黑洞也能发出光的机制，这被命名为霍金辐射。也许，霍金的发现在遥远的未来将成为智慧文明延续的命脉——准确说，霍金的研究指出黑洞可以成为能源。所有的恒星都是要熄灭的，新的恒星也不会永远继续诞生下去。在大约100万亿年之后，最晚诞生的最长寿的恒星也终将失去她的光芒。但如果那时宇宙间依然有文明存在，他们要如何存活？充分利用黑洞，那能让文明的可能存活时间延长至少几亿亿倍。
　　何老师还讲到白洞是一个强引力源，其外部引力性质均与黑洞相同，白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。白洞理论主要可用来解释一些高能天体现象。和黑洞完全不一样，白洞不会吸收任何物体，相反的，白洞会不断释放出物质。目前我们所了解的宇宙就如同镜像的一面，所有反物质就是另一面，宇宙就是由正反两面构成的，如果我们能在反物质领域取得突破，那么黑洞等奇异天体现象的存在或许就可以轻而易举的解开。
　　何老师说，浩瀚无垠的宇宙，是人类不断探索的舞台，给我们带来无穷尽的知识，希望大家能够勤于求学和探索。现场的学生和天文爱好者们也积极地和何老师互动提问，来自石家庄辛集的学生说已经是第二次听何老师的讲座了，心情非常激动，求解怎样观测黑洞等问题；来自河北师范大学的学生提到霍金辐射和黑洞产生的粒子等一些量子力学的问题，还有一位小朋友说看过《星际穿越》，并对影片中宇宙黑洞超吸力产生了浓厚的兴趣，现场进行了非常激烈的讨论。在讲座的最后，大家表示意犹未尽，纷纷与何老师合影留念。