黑洞黑嗎？黑洞是個洞嗎？關於黑洞，現在到底知道多少了（一）

外國人怎麼看天文學

對於現代的天文學，我們獲得信息的渠道通常是各種媒體的介紹，而這方面信息來源最多的常常是網路上的信息。

一些並不專業的介紹，再加上文人的幻想，玄學家的利用，宗教者的兼容表達，使本來簡單的問題變得複雜。

筆者也非專業物理學家，喜歡仰望天空而已。但是，筆者僅僅是想知道天文學現代真正的進展，而非科幻、玄幻表達。基於這樣的考慮，筆者搜索了一下國外有關天文學的介紹，也是通過網路。例如，找一找維基百科上面有關天文學的介紹。

這也是網路上的內容，真偽尚須更有專業能力的人來鑒別。但是，這種介紹與國內網路上搜索的這方面的信息和表達方式並不盡相同。一方面，對於未知的陳述，相對客觀；另一方面，表達引用的材料是有出處的。有些彙編論文的味道。

筆者會引用原文，並進行翻譯。感謝自動翻譯的軟體，讓我不用翻看字典就知道了很多已經忘卻的單詞，僅僅是它翻譯的全文實在是有些看不懂，另外語序很不符合中國人說話習慣，只好自行再翻譯了。試驗了幾種全文翻譯軟體，互相之間還是有差異的，優劣就不評價了。

對於每段翻譯，筆者會採用注的方式進行分析或再解讀，僅僅個人的主觀想法而已。

Black hole（黑洞）

來源：https://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole

A black hole is a region of spacetime exhibiting such strong gravitational effects that nothing—not even particles and electromagnetic radiation such as light—can escape from inside it.^[1] The theory of general relativity predicts that a sufficiently compact mass can deform spacetime to form a black hole.^[2][3] The boundary of the region from which no escape is possible is called the event horizon. Although the event horizon has an enormous effect on the fate and circumstances of an object crossing it, no locally detectable features appear to be observed.^[4] In many ways a black hole acts like an ideal black body, as it reflects no light.^[5][6] Moreover, quantum field theory in curved spacetimepredicts that event horizons emit Hawking radiation, with the same spectrum as a black body of a temperature inversely proportional to its mass. This temperature is on the order of billionths of a kelvin for black holes of stellar mass, making it essentially impossible to observe.

（1）、Wald 1984, pp. 299–300

（ 2）、Wald, R. M. (1997). "Gravitational Collapse and Cosmic Censorship". In Iyer, B. R.; Bhawal, B. Black Holes, Gravitational Radiation and the Universe. Springer. pp. 69–86. arXiv:gr-qc/9710068. doi:10.1007/978-94-017-0934-7. ISBN 978-9401709347.

（3）、^ Overbye, Dennis (8 June 2015). "Black Hole Hunters". NASA. Archived from the original on 9 June 2015. Retrieved 8 June2015.

（4）、^ "Introduction to Black Holes". Retrieved 2017-09-26.

（5）、^ Schutz, Bernard F. (2003). Gravity from the ground up. Cambridge University Press. p. 110. ISBN 978-0-521-45506-0. Archived from the original on 2 December 2016.

（6）、 Davies, P. C. W. (1978). "Thermodynamics of Black Holes"(PDF). Reports on Progress in Physics. 41 (8): 1313–1355. Bibcode:1978RPPh...41.1313D. doi:10.1088/0034-4885/41/8/004. Archived from the original (PDF) on 10 May 2013.

（註：為便於搜索原文出處，將引用材料提到每段之後，但不做翻譯了。）

譯文：黑洞是一個時空區域，表現出非常強大的引力效應，即使是粒子和光線等電磁輻射（例如光）都不能從其內部逃逸出來。[1]

（註：這一句，明確了黑洞不是洞，而是一個時空區域。由於電磁波，例如光線都不能逃逸出來，那麼基於四維彎曲時空理解，就存在這麼一處看不見的時空區域。

hole在英文解釋中，通常是洞的意思，但是在英文名詞中還有漏洞；困境的意思，俗語甚至是糟糕的地方；鬼地方的意思。近代物理界通常用比喻的方式來表達不能簡單直接說得清楚得東西，因此這個洞，是指彎曲時空理解的一塊特殊極限彎曲的時空區域，不能直接觀察到，惘若時空網上的一個觀察漏洞。這對於自負的物理來說，的確是一個槽糕的地方，暫時居然沒有辦法了解其內部。這應該是黑洞這個詞的本意，而洞一旦被通俗化理解，實際是錯誤的，這個洞僅僅是一種比喻。）

譯文： 廣義相對論理論認為：足夠緻密的質量可以使時空變形，形成黑洞。[2] [3]

（註：mass不僅有物理方面質量的意思，同時還有大量的意思。但這句話直譯體現不出來大量的意思。）

譯文：這個無法逃脫的時空區域的邊界被稱為事件視界。 儘管事件視界對於穿過它的物體的命運和境遇會有巨大影響，但是沒有任何局部可檢測到的特徵被觀察到。[4]很多方面而言，由於它不能反射任何光線，黑洞酷似一個理想的黑體。[5] [6]

（註：no筆者翻譯為not any。這個「任何」在語氣上很強烈，但符合黑洞理論初期的態度。霍金提出黑洞輻射是之後的事情，尚未證實。這一句也表達了至今物理觀測的一個無奈的現實，黑洞事件視界內部，沒有觀察證據。

黑洞黑嗎？這個問題本身並不準確。從外面看，我們只能看到黑洞的事件視界；而內部，還尚無觀測結果。黑洞視界與黑洞實體感覺還有一個空間區間，僅僅個人想法。黑洞內部，不管黑與不黑，還僅僅是理論物理假說的猜想。）

譯文：此外，量子場理論預言了在彎曲時空中的事件視界發射霍金輻射，其頻譜和溫度與其質量成反比的黑體相同。 對於恆星質量的黑洞，這個溫度大約為十億分之一開爾文，這使得它基本上不可能被觀察到。

Objects whose gravitational fields are too strong for light to escape were first considered in the 18th century by John Michell and Pierre-Simon Laplace.^[7] The first modern solution of general relativity that would characterize a black hole was found by Karl Schwarzschild in 1916, although its interpretation as a region of space from which nothing can escape was first published by David Finkelstein in 1958. Black holes were long considered a mathematical curiosity; it was during the 1960s that theoretical work showed they were a generic prediction of general relativity. The discovery of neutron stars in the late 1960s sparked interest in gravitationally collapsed compact objects as a possible astrophysical reality.

（7）、Montgomery, Colin; Orchiston, Wayne; Whittingham, Ian (2009). "Michell, Laplace and the origin of the black hole concept". Journal of Astronomical History and Heritage. 12 (2): 90–96. Bibcode:2009JAHH...12...90M.

譯文：18世紀，約翰·米歇爾和皮埃爾·西蒙·拉普拉斯首次考慮了由於引力場太強以至於光無法逃逸的物體。[7]

（註：根據牛頓的引力方程，如果光是有質量的粒子性的，且光的速度有限，那麼就存在這種計算結果可能性。這並無需愛因斯坦的四維的彎曲時空概念。彎曲時空概念，更能簡單計算推導出這個黑洞的計算結果。）

譯文：儘管大衛·芬克爾斯坦於1958年首次發表了黑洞作為沒有任何東西可以逃脫的空間區域的解釋。但，1916年，卡爾·施瓦茲希爾德基於廣義相對論已經發現了第一個能夠描述黑洞特徵的的現代解。

（註：西方近代文化對於理論發展和創新的發現者和發現時間很關注。）

譯文：黑洞長期以來被認為是數學好奇心使然，直到20世紀60年代，理論工作表明：黑洞是廣義相對論的一般預測。20世紀60年代後期，中子星的發現引發了人們對引力坍縮形成的緊湊物體可能成為一種天體物理現實的興趣。

（註：最後一句，as a possible astrophysical reality，這種表達很物理性的謹慎。畢竟對於黑洞，物理界現在依然缺乏直接的內部觀測證據。）

Black holes of stellar mass are expected to form when very massive stars collapse at the end of their life cycle. After a black hole has formed, it can continue to grow by absorbing mass from its surroundings. By absorbing other stars and merging with other black holes, supermassive black holes of millions of solar masses (M_☉) may form. There is general consensus that supermassive black holes exist in the centers of most galaxies.

Despite its invisible interior, the presence of a black hole can be inferred through its interaction with other matter and with electromagnetic radiation such as visible light. Matter that falls onto a black hole can form an external accretion disk heated by friction, forming some of the brightest objects in the universe. If there are other stars orbiting a black hole, their orbits can be used to determine the black hole's mass and location. Such observations can be used to exclude possible alternatives such as neutron stars. In this way, astronomers have identified numerous stellar black hole candidates in binary systems, and established that the radio source known as Sagittarius A*, at the core of the Milky Way galaxy, contains a supermassive black hole of about 4.3 million solar masses.

On 11 February 2016, the LIGO collaboration announced the first direct detection of gravitational waves, which also represented the first observation of a black hole merger.^[8] As of December 2018, eleven gravitational wave events have been observed that originated from ten merging black holes (along with one binary neutron star merger).^[9][10]

（8）、 Abbott, B.P.; et al. (2016). "Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger". Phys. Rev. Lett. 116 (6): 061102. arXiv:1602.03837. Bibcode:2016PhRvL.116f1102A. doi:10.1103/PhysRevLett.116.061102. PMID 26918975.

（9）、 Ethan Siegel (4 December 2018) Five Surprising Truths About Black Holes From LIGO

^（10）、 "Detection of gravitational waves". LIGO. Retrieved 9 April 2018.

譯文：非常巨大的星體在其生命周期結束後坍塌，預期將形成恆星質量級別的黑洞。 在形成黑洞之後，它可以通過從周圍環境吸收質量而繼續生長。通過吸收其他星體並與其他黑洞合併，可以形成數百萬太陽質量的超大質量級別的黑洞。 人們普遍認為超大質量黑洞存在於眾多星系的中心。

（註：文中使用的是stars，是星體的意思，但通常有時候被翻譯為恆星？）

譯文：儘管黑洞的內部看不見，但通過與其他物質的相互作用以及諸如可見光的電磁輻射，可以推斷出黑洞的存在。 落到黑洞上的物質會形成一個由於摩擦加熱而成的外部吸積盤，從而形成宇宙中一些最亮的物體。 如果有其他星體在黑洞的軌道上運行，它們的軌道可以用來確定黑洞的質量和位置。這些觀察結果可用於排除如中子星一樣的可能性的混淆。 通過這種方式，天文學家已經在雙星系統中發現了許多恆星級別黑洞的候選者，並確定在銀河系核心處稱為射手座A *的射電源，包含一個約430萬太陽質量的超大質量黑洞。

譯文：2016年2月11日，LIGO合作宣布首次直接探測引力波，這也是黑洞合併的第一次觀測。[8] 截至2018年12月，已經觀測到11個引力波事件，這些事件起源於10個黑洞的合併（以及一個雙星中子星的合併）。[9] [10]

（註：首次直接探測引力波，筆者認為表達不準確。是首次直接探測引力波效應，現在的探測方法依然是通過觀察引力波對星體的影響的效果來間接證實引力波的作用。）

（註：以上是維基百科中對於黑洞（Black hole）這個主題詞介紹的首頁內容的慨括部分。接下來筆者會逐一翻譯、介紹其他有關的細節內容。）

待續。。。。。。