今天約了SC出來，原來她也對科學、宇宙、相對論等方向都有興趣，而香港太空館正放影「探索黑洞」，所以我們便一起去看。

我已經很多年沒有去過太空館了，我想有五至十年吧! 記得中學時曾經和同學看過一套關懷外星人的影片，看了後完全失望，因為太差勁了，內容對於不深入，而且當時不是用電腦動畫，只是好像幻燈片般一張一張的出來，所以一直都提不起興趣再去那裡。

經過了幾年，電腦動畫已相當成熟的現在，應該好些吧，看完以後，結果都是有點失望，動畫其實已經有進步，但內容只是一般，可能對象是一般學生，不能太深入；在場館內，有好些都是家長帶著小朋友，而且還有上長者在當中，如果對象就是他們，可能放影的內容已對他們來說是太深了！

2006年6月15日下午，著名天文理論物理霍金教授在香港科技大學舉行的「宇宙的起源」講座已完結，內容其實如果有看過他的書籍 - 1988年的「時間簡史」至近期的「果彀中的宇宙」應該都會大約明白講座中的內容，如果唔明而又有興趣，可以看看「時間簡史」和「果彀中的宇宙」，而且「果彀中的宇宙」比「時間簡史」簡明化,先講相對論的基礎,樣讀者更易明白。另外，可參考霍金的「果殼中的宇宙」中的序言：「這些研究的細節非常專業，但我相信概念並不需要用到太多數學。我只是說，希望我已做到了。」

但「果殼中的宇宙」一書的部份道理，其實與「時間簡史」相似，但已比從前簡明化很多，我相信一般中學的理科學生已能掌握部份甚至大部份的道理。

再者，他的書本編寫得很完整，頭幾章總是把相對論的基礎知識等放進去，希望讀上來更容易明白。另外，可參考霍金的「果殼中的宇宙」中的序言：「這些研究的細節非常專業，但我相信概念並不需要用到太多數學。我只是說，希望我已做到了。」

在講座完後，霍金教授回答了六條問題，其中一條是霍金教授成功之道，值得所有人去思想當中的意義。

Q: How do you face up to such a major physical challenge and maintain a positive world view?
A: Even if one is physically challenged, there is a lot one can achieve, as I have shown. You can’t afford to be disabled in spirit, as well as physically. People won’t have time for you.

比喻為「現代愛因斯坦」的科學家及宇宙學家史提芬．霍金教授 (Stephen Hawking) 張於6月12日親臨香港，並於6月15日在香港科技大學主持「宇宙的起源」公開講座。講座內容討論有關宇宙起源的不同理論，分析時間如何開始，並述說宇宙學家在這課題上所取得的進展。

直播時間：2006年6月15日(星期四)  下午3時正

講題：宇宙的起源
講者：英國劍橋大學霍金教授
地點：香港科技大學何善衡體育館
語言：英文

7月16日，英國《衛報》報道了人類未來70年內可能發生的十大災難。其中，“黑洞”吞噬地球被列為十大災難之首。報道稱，美國紐約布魯克海文實驗室七年前建造了全球最大的粒子加速器，將金離子以接近光速對撞而製造出高密度物質。物理學家擔憂該座加速器可產生類似黑洞的高密度物質，把實驗室甚至整個地球吞噬。那麼，粒子加速器真能製造出黑洞，它真的如某些科學家擔心的那樣，可能吞噬實驗室甚至整個地球？
利用實驗室裏的相對重離子碰撞機，美國科學家已能造出黑洞。

據英國《衛報》3月份的一篇報道，美國布朗大學一位物理教授霍拉蒂·納斯塔西透過實驗在地球上製造出了一個人造黑洞。雖然這個黑洞體積很小，卻具備真正黑洞的許多特點。納斯塔西介紹說，布魯克海文國家實驗室裏的相對重離子碰撞機，可以以接近光速的速度把大型原子的核子（如金原子核子）相互碰撞，產生相當於太陽表面溫度3億倍的熱能。納斯塔西在紐約布魯克海文國家實驗室裏利用原子撞擊原理製造出來的灼熱火球，恰好具備天體黑洞的顯著特性。比如：火球可以將周圍10倍於自身質量的粒子吸收，這比目前所有量力物理學所推測的火球可吸收的粒子數目還要多。

當然，人造“黑洞”也引起了一些科學家的擔心，它會不會越變越大，把整個實驗室都吸引進去呢？

粒子加速器除了製造的黑洞可能吞噬地球，人類還可能面臨著其他三種危險。

北京大學物理學院博士生導師、長江特聘教授馬伯強告訴記者，現在的物理學界普遍認為這件事不可能發生，但也有一些人認為這種危險不可低估。現在，有一種說法認為，這件事發生的幾率小於一百萬分之二或一億分之二。還有一種最危險的說法認為，這種事發生的幾率小於三千分之一。

其實，在人類製造的粒子加速器當中，科學家除了擔心人類造出的黑洞會吞噬地球，而且還存在著另外三種可能發生的危險性事件。

第一種，在重離子碰撞中可能發生核爆炸的過程，而且核聚變會發生級聯反應，毀掉整個世界。上個世紀三四十年代，一些人對此十分擔心。

第二種可能，就是出現真空態的躍遷。現在的宇宙並不是一個完全穩定的態，它是一個亞穩態，一些科學家認為它可能走向一個更低的態。如果出現這樣的事，就有可能出現連鎖反應。

第三種可能是奇異物質態出現。根據現在的夸克理論，平常的物質由上夸克和下夸克組成，但還有一種夸克叫奇異夸克，在粒子碰撞時，有可能出現一個奇異物質態。這種態形成後，它有可能把周圍的物質也變成奇異物質。這樣也有發生連鎖反應。

這四種可能性從現有的科學道理都不能完全排除。但科學家可以反證在類似地球環境下不能發生。

馬伯強教授告訴記者，從現有的科學道理講，不排除發生核爆炸、人造黑洞吞噬、奇異物質態和真空躍遷在人造的加速器上發生。但我們可以從別的知識來做反證，證明這樣的事情不可能發生。首先，按照現有的科學知識，在人造高能粒子加速器上可能產生瞬間的核聚變、人造黑洞、奇異物質態、以及真空躍遷。但這些事件都是在一個微觀尺度上瞬間發生並很快演變為正常物質。沒有事實證明它們可能產生級聯反應，並影響到周圍的宏觀環境。

其次，現在人類製造的粒子加速器的能量還非常低，其最高能量僅為10的12次方電子伏特。而宇宙空間有很多射線，它們的能量比我們人類粒子實驗室的能量大得多，其最高可達到10的24次方電子伏特。也就是說，宇宙線中的粒子能量比人類粒子加速器中的能量要高出一萬億倍。如果加速器能夠發生這樣可能性災難事件的話，那麼，這種事情早就在地球上發生了。

因為宇宙線的能量已經那麼高了，如果能發生，不但月亮我們看不到了，而且我們周圍的星球，也早就看不到了。

黑洞是否存在，目前仍沒有確證。而且粒子黑洞同宇宙中的黑洞不完全相同。

馬伯強教授說，其實關於宇宙空間中黑洞，物理學界還是存在爭議的。現在的一個重要的科學探索就是人類尋找黑洞存在的證據。黑洞首先是不發出光信號的，所以，我們根本沒有辦法透過光這種方式來看到它。

現在只是根據星體的運動來判斷它周圍是否有黑洞存在。目前，有些人宣稱說有些地方有黑洞存在的證據，但這些都不是確證。從原理上說應當有黑洞，從某些跡象表明可能在某個地方有黑洞，但是，這件事並沒有得到大家的公認。

從原理講，黑洞應是一個非常重的星球。連光這樣的速度（宇宙中最大的速度）都飛不出去，其他所有的物體當然也都不可能飛出去了。所以，如果有黑洞存在，它的質量應當是非常非常之大。

而重離子碰撞所產生的黑洞是非常非常小的，如果它不輻射，也不湮滅，它會逐漸把所有的東西都吸引過去，變得越來越大，但是人造黑洞有一個量子效應，它存在時間非常短，據說只能閃爍十億分之一秒，它在瞬間就蒸發掉了，根本吞噬不了任何物質。

可以利用黑洞來作為武器？專家認為這種說法不能當真，但人類有可能造出“反物質彈”。

人類既然可以製造出黑洞，那麼，是否可以人為地控制它，把它當作武器使用？據俄羅斯媒體透露，俄羅斯太空學家們早就開始關注於黑洞現象的研究，俄羅斯太空學會為俄羅斯軍事院校21世紀軍人編的一部教科書上，就有幾章專門涉及“黑洞知識”。這本教科書的目錄中包括：黑洞、火山現象與反物質、反物質與地球災難、黑洞與神秘事件等等。在這本教材的最後，出現了介紹如何發明黑洞武器、如何製造黑洞炸彈的章節。

俄羅斯科學家真能造出黑洞武器？記者就此事向馬伯強教授求證。他說，所謂“黑洞炸彈”，這些都是說著玩，現在根本不能當真。但不排斥隨著技術的進步，人們在地球上可以造出並儲存少量的反物質，作為“反物質彈”的原料。“反物質彈”的原理是正常的物質與等量的反物質相遇後瞬間湮滅，變成光子，放出巨大的能量。也就是說，質量完全轉變成能量。這與原子彈不同，只是很少部分質量轉變成能量。所以，“反物質彈”如能造出，它的威力將是巨大的，比原子彈要大得多。

位在美國紐約州奧普頓市（Upton）Brookhaven國家實驗室（Brookhaven National Laboratory）的相對論性重離子碰撞器（Relativistic Heavy Ion Collider，RHIC），利用金原子核形成的光束，以幾近光速的高速相互碰撞，結果碰撞時產生的高熱火球，行為類似黑洞。不過這個黑洞並不會吞噬地球以及地球上任何東西！
當金原子核光束高速碰撞時，碰撞產的高熱使原子核分裂成夸克（quarks）和膠子（gluons）–宇宙中所有一般物質最基本的組成粒子。這些粒子所形成的電漿球，溫度高達太陽表面溫度的3億倍（約絕對溫度2兆度）。不過，電漿球存在的時間只有短短的10-23秒；科學家之所以偵測得到，是因為電漿球會吸收粒子碰撞時產生的噴流（jets）。然而，這個電漿球所吸收的噴流比利用量子色動力學（quantum chromodynamics，QCD）計算出理論上應有的噴流數量還多10倍，科學家們只偵測到少數從電漿球逃逸出來的噴出物質。

所謂的QCD是專門描述夸克和使其結合在一起的各種作用力的一種艱澀理論，非常難以計算，因此美國布朗大學（Brown University）物理學家Horatiu Nastase改以從弦論（string theory）演化出的AdS模型去進行相關計算，他表示：經過計算之後，電漿球的核心部分，行為特徵如同黑洞一般；換句話說：粒子碰撞強力減速的情形，與黑洞的強重力場相同。他將之稱為「二元黑洞（dual black hole）」，並認為這個結果可以解釋噴流數目短少的現象。

Nastase認為：在電漿球核心，粒子會轉換成熱輻射後再發射出來，就像物質落入黑洞的過程中會變成所謂的「霍金輻射（Hawking radiation）」一樣。他計算出的熱輻射溫度高達2兆度，與電漿球實際觀測結果相當符合。不過，這個電漿球的尺度非常小，所以即使它的行為像是黑洞，但它的重力對週邊環境沒有任何影響力，當然有沒有危險性。

不過，其他物理學家並不認同Nastase的計算結果，而且從不同角度解釋時，可能會得到不一樣的結果。他們認為Nastase的計算方式考慮得不夠周全，例如：Nastase將其公式中的某項參數設定為1是不合理的，而且實際上電漿球的溫度很快地便降到原來的一

我國古典玩具下落不明　多種國外刊物曾有記載——

中國古代玩具「飲水鳥」類似永動機的狀態曾經讓大科學家愛因斯坦也驚嘆不已。「飲水鳥」的形象最後一次公開出現是在上世紀30年代時一本國外的科普讀物上，之後就銷聲匿跡了。這隻神秘的「飲水鳥」發明於什麼時候？不可考；民間是否還有流傳？不知道。借助當時的一些資料，我們找到了一些關於這種玩具的零星記憶。希望有心的讀者能幫我們尋找到或能「復活」這隻神秘鳥，讓更多的現代人分享古人的智慧。

7月份開始的大型「中國古典物理玩具展」已經進入了緊張的籌備階段，據北京玩具協會益智玩具委員會主任余俊雄老師介紹，他們正在急於尋找一個已經失傳的叫做「飲水鳥」的玩具，或者希望能有有心人把這種玩具「復活」，以便這個神奇的「飲水鳥」可以在展覽上與孩子們見面。

古老玩具是永動機？

與余老師一見面，他就興奮地跟我描述起了這個傳說中的玩具。據余老師介紹，這種古老的中國玩具外形就像一隻鳥，主體由玻璃製成。它的身體是一根玻璃管，管的上端是一個小球，也就是鳥頭，管的下端是一個大球，也就是鳥的尾部。球內裝有液體，管的下端浸在液面下。整個鳥身是密閉的，架在一個類似鳥腿的座上。它的頭部粘有尖尖的嘴，尾部粘有羽毛。為了讓人不能看清鳥身體裡的秘密，它的身體被塗上了黑色。而它的神奇之處就是，在鳥的面前放上一杯水，鳥就會俯下身去，把嘴浸到水裡，「喝」了一口後，又直立起來。可是直立一會兒它又會
俯下身去，等到鳥嘴浸到了水，「喝」了一口，有會直立起來。就這樣，它不停地點頭喝水，就像是一台永動機。但是永動機在科學理論上是不可能的，那麼這到底是怎麼回事呢？

愛因斯坦也稱奇

這一點連當代最偉大的科學家愛因斯坦都為它吃驚。余老師說，根據前蘇聯著名的科普作家別萊利曼編著的《趣味物理學續編》中提到，曾有人將這個塗了顏色、看不見內部奧秘的「飲水鳥」贈送給愛因斯坦博士，並對他說，科學家不是說永動機是不可能的嗎，現在就讓你瞧瞧這台永動機。當愛因斯坦看過並明白其原理時，真的十分驚嘆「飲水鳥」的設計巧妙。因此這個玩具就被別人叫做「愛因斯坦也吃驚的玩具」。

充滿奧秘的冒牌永動機

當然這種玩具並不是永動機，它之所以能不停地點頭喝水，是因為它包含著複雜的物理學原理。原來「飲水鳥」內的液體是乙醚一類易揮發的液體，在高溫裡很容易蒸發，而液體的飽和蒸汽所產生的壓力又會隨溫度的改變而劇烈的改變。a.頭部受冷，氣壓下降，尾部的液體因為吸力沿頸部上升。這樣頭的重量在增加，尾部的重量在減輕，重心位置發生變化，當重心超過腳架支點而移向頭部時，鳥就俯下身到平衡位置。這個位置可以通過鳥嘴的重量來調試。b.頭部降低，內部發生兩個變化。一是「飲水鳥」的嘴浸到了水，這樣鳥頭被打濕。二是上下的蒸汽區域
連通，兩部分氣體混合，沒有了氣壓差，但由於吸收了周圍空氣的熱量，蒸汽的溫度略有上升。這時上升到頭部的液體，在本身的重量作用下流向下端尾部。c.尾部變重，頭部向上翹，液體全部集中到尾部，同時，頭部的蒸汽因為剛粘到的水又開始冷卻。