给黑洞命名的人

  编译:刘思慧

  校译:阿甘

  美编:张一帆

  后台:库特莉亚芙卡 李子琦

  原文链接:https://honsuki.jp/pickup/14674.html

  ※以下内容节选自《宇宙为什么要创造黑洞》(『宇宙はなぜブラックホールを造ったのか』谷口義明著),对原文有改动。

  “黑洞”,是我们耳熟能详的一个词,但是这一名字是源于何时何地,此概念又是如何产生的呢? 

  “黑洞“命名者

  1967年,John Wheeler(1911-2008)命名了黑洞,这是最为流传的说法,却和事实有所出入。美国杂志《Science·Newsletter》1964年1月18日发行的期刊上,就首次出现了“黑洞(Black Hole)”这一词组。所以准确来说,这篇文章的作者,Anne Ewing,才是给黑洞命名的人。 

  至于为什么流传是Wheeler命的名,这是因为,在1967年Wheeler的演讲上,他的一位听众使用了“黑洞”一词,而Wheeler十分中意这词,就将它在世界上传播开来了。——这就是真相。实际上,Wheeler自己也从未说过是他自己命名的黑洞。

  不管怎样,关于黑洞的名字是如何走向世界这一问题,还是相当复杂的。

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  约翰·阿奇博尔德·惠勒(英语:John Archibald Wheeler,1911年7月9日-2008年4月13日),出生于美国佛罗里达州杰克逊维尔,美国理论物理学家,广义相对论领域的重要学者和宗师。(来源:WIKI)

  黑洞概念的诞生——“黑星”存在的可能性

  那么,黑洞这一概念是怎么出现的呢?

  最初提出相关概念的是英国的物理学家John Michell(1724-1793),这也是一位神级大佬:首先,Michell所取得的博士学位,是神学博士,之后他又成了剑桥大学地质学的教授。在地质学领域大放异彩的同时,他还在物理学领域取得了十分瞩目的成就(比方说,测量万有引力常数的装置——扭秤,就是他设计的)。

  Michell发表了第一篇从理论上考虑黑洞的论文,此论文刊登于1783年英国皇家学会的会报中。他从光的性质出发来思考黑洞的存在。当时,光不是波而是粒子这一观点正盛,Michell也采用了这一说法。如果光是粒子的话,就会被恒星的引力吸引。所以那会不会有恒星足够重,引力足够大,大到连光都无法逃逸,从而无法发光呢?如果不发光,那这颗恒星就是黑色的。换句话说,他考虑的是“黑星”存在的可能性。他推算出,如果有与太阳密度相同,且比太阳大500倍的恒星,光就无法从这颗恒星上放射出来,Michell在文中将此类恒星称为“dark star(暗星)”。

  之后,法国的科学家Pierre-Simon Laplace(1749-1827)在1799年提出了同样的想法。虽然Michell和Laplace两人都高估了恒星的密度,但他们都由光的性质推测出了暗星的存在的可能。 

  Michell甚至还考虑了如何探索“暗星”。他的想法是:找出含有“暗星”的双星系,再研究其中非“暗星”的那一颗,即可推出“暗星“的情况。这个方法即使放到现在,也是寻找黑洞的一种有效方式。

  就这样,通过经典力学(牛顿力学)的应用,黑洞的概念初见雏形。但是限于18世纪的科技水平,当时还不知道宇宙中是否真的有这样的天体。在近200年以后的1960年,科学家们才真正发现了黑洞的存在。 

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  皮埃尔-西蒙,拉普拉斯侯爵(法语:Pierre-Simon marquis de Laplace1749年3月23日-1827年3月5日),法国著名的天文学家和数学家,他的工作对天体力学和统计学有举足轻重的发展。(来源:WIKI)

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太阳横切图(原作:Kelvinsong 翻译:冬岛UTOPIA)

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