陈家强 - 史瓦西黑洞｜科普空间
陈家强
2022-07-08 00:00 HKT
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在第一次世界大战开战后一年多的一九一五年圣诞前夕，爱因斯坦收到一封从战地寄给他的信，寄信者是天文学家、物理学家、数学家亦是正在俄国前线战斗的德军中尉史瓦西Karl Schwarzschild，信中阐述一个解决爱氏才刚刚发表的广义相对论论文中后来以他命名的引力场方程的办法。爱氏吓了一跳，他自己作为场方程的创造者当时连一个近似解也未找到，怎可能会有人用这么短的时间便能得出一个如此完美的解？
史氏用的方法既简单又直接：取一颗球状对称的恒星，不带电荷，也不转动，运用爱氏场方程去计算恒星的质量怎样改变其周围的时空形态。只是，史氏的计算结果容许一样奇怪的东西：重恒星耗尽其燃料后会因其自身的引力而开始塌陷，巨大的质量会被压缩到愈来愈细小的空间，恒星的密度因而不断上升，直至其引力大得把附近的空间无限地弯曲，把自己封闭起来，成为宇宙中的一个奇点。当时的史氏和爱氏皆觉得这个奇点不太可能存在，其实他们俩人皆错，奇点就是我们现在称之为黑洞的东西。
史瓦西是在战壕中做他的计算，所得的结果是爱因斯坦场方程发表后的第一个，亦是就算到了今天也为数不多的其中一个精确解，是引力物理学中的一个里程碑。可惜他战斗时中了毒气，染上天疱疮，寄信给爱氏后没多久便过身，未能接收爱氏写给他的一封充满欣赏和敬意的回信，是科学史上的一大遗憾。
陈家强
史氏用的方法既简单又直接：取一颗球状对称的恒星，不带电荷，也不转动，运用爱氏场方程去计算恒星的质量怎样改变其周围的时空形态。只是，史氏的计算结果容许一样奇怪的东西：重恒星耗尽其燃料后会因其自身的引力而开始塌陷，巨大的质量会被压缩到愈来愈细小的空间，恒星的密度因而不断上升，直至其引力大得把附近的空间无限地弯曲，把自己封闭起来，成为宇宙中的一个奇点。当时的史氏和爱氏皆觉得这个奇点不太可能存在，其实他们俩人皆错，奇点就是我们现在称之为黑洞的东西。
史瓦西是在战壕中做他的计算，所得的结果是爱因斯坦场方程发表后的第一个，亦是就算到了今天也为数不多的其中一个精确解，是引力物理学中的一个里程碑。可惜他战斗时中了毒气，染上天疱疮，寄信给爱氏后没多久便过身，未能接收爱氏写给他的一封充满欣赏和敬意的回信，是科学史上的一大遗憾。
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