解密黑洞與人類未來

　　人類史上第一張黑洞照片在2019年4月公開，
　　這個超大質量黑洞位於M87星系，比太陽大65億倍。

　　「我們窺探宇宙，在距離我們五千萬光年遠的地方，看到了黑洞。」
　　事件視界望遠鏡主席法爾克的演講開場看似輕描淡寫，
　　背後承載的卻是無人知曉的曲折艱辛。

　　法爾克任職於荷蘭奈梅亨拉德堡德大學，
　　在修讀博士學位時立下拍出黑洞照片的遠大目標，
　　最初沒人相信他可以成功。
　　他花了近二十年遊說歐洲研究議會，
　　整合全球兩百多位科學家一同投入，將夢想化為可能。

　　過去，黑洞代表人類無解的謎，它打亂所有物理原則。
　　當我們試圖窺向黑洞時，不禁害怕科學理論會因此瓦解。
　　法爾克詳細解構黑洞和背後的科學知識，
　　帶我們面對人類對未知的恐懼也提出人文省思，
　　人類是否有辦法理解全部的大自然運作法則和其源頭？
　　科學又能帶我們到多遠？

　　作者說，儘管宇宙仍有諸多謎團尚未解開，
　　決定人類真正力量和價值的不是科技，而是我們自己。

　　這場全球數百名專家參與的科學發現，仰賴勇氣、毅力、專業技術，以及複雜的組織工作。法爾克以自傳的方式描述他所扮演的關鍵角色，提供了更廣闊的視角，讓我們瞭解宇宙，還有我們在宇宙中的位置，即使不是科學家，也能享受這本簡單易讀的書。——馬丁．里斯（Martin Rees）英國皇家天文學家

　　為黑洞拍一張照片看似不可能辦到，但法爾克團隊成功了。法爾克以個人的視角，寫下這趟不可思議的旅程。——布萊恩．施密特（Brian Schmidt）諾貝爾物理學獎得主、澳大利亞國立大學副校長

　　法爾克是事件視界望遠鏡計畫在歐洲地區的主角，這次黑洞影像成果的關鍵人物之一。黑洞「陰影」這個詞，就是源於他的理論研究。這本書生動的描述事件視界望遠鏡團隊在2017-18年之間，如何產生最終影像的過程。提供讀者一窺現代天文研究的第一手資料。此書終章關於科學與宗教的對話，是科學家內心深層的表述。值得有興趣的讀者仔細思考。——陳明堂／中研院天文及天文物理研究所研究員，兼天文所夏威夷運轉副所長

 

蟲洞

我小時候和父母住在一大棟公寓裡。公寓後方的庭院有一個沙坑和一小片草地，整個庭院由堅不可摧的牆圍住。我很想知道牆的另一邊有什麼，因此終於忍不住開始用指甲和棍子在石板之間挖了一個洞。對我的小手來說，這是極其艱辛的工作。我趁著大人沒注意的時候祕密進行了幾個月。洞漸漸變大，但我一直沒有成功穿牆，那堵牆實在太堅固了。

後來我大到可以上學了，忽然能夠探索牆後的世界——因為學校正好在牆後。那個過去未知的神祕領域，不需要穿過牆，只要離開後院，繞過房子，然後穿過一道大門，就能夠抵達。有時我們就是得多點耐心，等長大以後才能瞭解直接穿牆並不是正確的道路，而正確的道路需要繞點路。

直到現在，我對於牆和邊界仍有股同樣的好奇心。另一邊有什麼？我們能突破自己的極限嗎？我們有辦法繞過黑洞的黑暗之牆嗎？在事件視界的某處會不會有個缺口，讓我們可以窺視裡面，或甚至繞進去嗎？

愛因斯坦在1935年與助理羅森（Nathan Rosen）討論黑洞內側的情況時，也問了同樣的問題。就數學上來說，方程式也容許與黑洞相反的天體，稱為白洞，東西只出不進。讓事情更加複雜的是，理論上白洞與黑洞有可能藉著一條「橋」相互連接，於是就有了東西從黑洞進去，再從白洞出來的可能。

在物理學上，這個架構後來稱為「愛因斯坦－羅森橋」（Einstein-Rosen Bridge）。不過在五〇年代，普林斯頓教授惠勒透過一點聰明的行銷技巧，把這個假設性的結構重新命名為「蟲洞」（wormholes），此舉讓好幾代的科幻作家十分歡喜。根據愛因斯坦和羅森的建構，逃離黑洞不僅是可能的，蟲洞也能夠連接宇宙中相距遙遠的兩個區域，因而比光速更快的旅行也成為可能。甚至是穿越時間、拜訪另一個宇宙，也變得可以想像。

但是，數學上可能的事情，就是真的嗎？數學是一種抽象的敘述方法，是科學領域的神話，能夠描述真實經驗，也能夠同樣精采的描述神奇的幻想生物。存在於數學中的事物可能會存在於現實，但不是必然。而物理學家賴以維生的工作就是，區分可能與真實。