2014年10月5日 星期日

黑洞不存在?

代誌大條了!如果沒有黑洞,時空沒有歧點 (singularity) ,時間有無窮長的過去,而我們有堅實觀察基礎的大爆炸 (big bang) 也無由發生,一切都亂了套。事實上,在本星系銀河的中心,有相當的證據支持存有大黑洞。

我對她的結論存疑,不只是因為上述的理由。

以前物理分理論物理 (theoretical physics) 與實驗物理 (experimental physics)。九O年代後,拜電腦的計算能力之賜,又多了計算物理 (computational physics)。計算物理在許多領域取得重大進展。譬如在凝態物理 (condensed matter),現有的計算程式能將各種分子放置於其晶格上後,就可以依賴程式中以第一原理 (ab initio) 計算出能帶結構 (band structure)、電荷密度分佈 (charge density distribution)、自旋流 (spin current) 等各式各樣有用的物理量。與實驗結果相比,有時候準確的程度驚人。所以理論物理、實驗物理學計算物理鼎足而立,現在成為物理的三個重要支柱。

只是理論物理多以解析 (analytic) 的方式呈現,而計算物理多以數值 (numerical) 的方式呈現,二者在可複製性 (reproducibility) 上有很大的差別,而科學是要可以被複製檢驗的。

Laura Mersini-Houghton 是以數值的方法說黑洞無法形成。對她的第一個批評是數值計算需要一些假設。假設錯誤了,junk-in junk out。數值計算很難檢驗,除非你照著整個過程重新做過一次。這一點,我即使去閱讀原文,我也無法告訴你她的結論是對的還是錯的。

另外一個疑點是更深層的。黑洞本身是時空的歧點,意思是在黑洞裏,質量密度趨於無窮大、時空曲率也趨向無窮大,所以處理的對象及數值都是發散 (divergent) 的。用數值方法來處理無窮大的東西,我心裏總覺得有點不靠譜。而從理論物理的方法來計算,愛因斯坦的廣義相對論是有黑洞解的。在兩種方法中,我比較傾向理論物理的預測。

所以先安心一下,宇宙是可以開始的。


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