【新文章】天涯若比鄰

銀河系內上千億顆恆星，最接近地球的是哪一顆呢？答案很簡單，地球是太陽系的行星，最接近地球的當然就是太陽了！

那麼，最接近太陽的星星又是哪顆呢？

唐代詩人王勃在他的《送杜少府之任蜀州》之中寫道：「海內存知己，天涯若比鄰。」現代天文學家也很浪漫，把最接近太陽的恆星稱為比鄰星。

古中國天文學裡，有一顆星星叫做南門二，在現代天文學裡則叫做半人馬座α（α Centauri）。半人馬座α是最接近太陽系的恆星系，因此亦是除太陽以外最接近地球的恆星。現代天文學家透過天文望遠鏡發現，原來南門二是個三星系統，三顆恆星用現代天文學命名法稱為半人馬座α A星、B星及C星。

經典力學有個經典的問題「三體問題」，三個經由重力互相吸引的星體的軌道是不會穩定的。咦，這豈不是很奇怪嗎？太陽、地球、月球也是三個星體、甚至太陽系八大行星是九個星體，太陽系各行星的軌道為什麼會穩定？

答案是：太陽系行星的軌道原來並不穩定！事實上「不穩定」的意思是在數學上沒有解析解（close-form solution），以致該系統長遠下去會趨向混沌。因此，我們要問的不是「穩不穩定」，而是「在多久的時間內能維持穩定」。太陽系能維持長時間穩定的行星軌道，是個天文學難題。

太陽系內除太陽外最重的星體就是木星，因此擾動各大行星的軌道最大貢獻就是來自於木星。不過，即使木星是最重的行星，其質量亦只有太陽的0.09%，而不同研究指木星對地球和其他行星造成的擾動時間尺度各有不同。有些研究指擾動與太陽系年齡相若，因此太陽系能維持穩定。無論如何，事實是太陽系的穩定程度已足以讓地球在過去幾十億年間演化出生命。

而半人馬座α三星系統亦一樣，雖然在數學上最終都會趨向混沌，但因為其三顆恆星的排列，使它們能維持一段相對長時間的穩定軌道——半人馬座α A和B星以約80年的週期互相環繞共同質心轉動，相距介乎11到36天文單位之間，而C星環繞A、B兩星轉動的軌道則約13,000天文單位遠處，公轉週期長達55萬年。因此可以近乎看成是半人馬座α的（A、B星）與（C星）的雙星系統。

而半人馬座α C星在現階段正好位於靠近太陽系的一邊，因此比其餘二星更接近地球，天文學家就引用王勃的詩句，把它稱為比鄰星。比鄰星是一顆暗淡的紅矮星，至今發現了兩顆行星，叫做比鄰星b和比鄰星c，因此也是最接近地球的兩顆太陽系外行星（exoplanet）。

從我們的太陽飛到比鄰星要多久呢？這要看看它距離我們多遠，以及我們飛得有多快。比鄰星離太陽大約4.24光年遠，光年的意思是光線在一年之中走過的距離。所以，如果我們飛得像光一樣快（一秒鐘能夠環繞地球跑差不多八個圈），我們只需要4.24年就可以飛到比鄰星了。

之不過，人類的科技還未進步得足夠在短時間之間把太空船加速至光速。人類所造迄今最快的太空探測器是美國太空總署的柏克太陽探測器（Parker Solar Probe），它的速度達到時速69萬2千公里！試想像用這個速度從香港出發，只需要67秒就能夠抵達美國紐約！然而，相對於時速10億7千9百萬公里的光速，柏克太陽探測器的速度可只能算是「龜速」，需要飛超過5千8百萬年才能抵達比鄰星。

不過，以上計算都是以地球為準的。可是，愛因斯坦發現的相對論告訴我們，當我們的速度越快，相對於靜止不動的其他人，時間就流逝得越慢。如果我們與柏克一起飛往比鄰星，相對於在留在地球上用望遠鏡看著我們的人，我們可以節省0.0001%的時間，即大約比5千8百萬年提早10年就可以到達了⋯⋯

【航行者任務已經43年】航行者任務 40 年：航行者的最後自白

航行者號剛剛在太陽系外傳送回來的資料，發現了太陽釋放的一種新型電子爆發，再一次為科學作出貢獻。以下這篇是我在3年前寫的航行者自白，是我的自白系列之一，謹以此文向即將用盡能源的航行者號致敬。

//距離太陽 139.4935 天文單位，地球 139.2145 天文單位，相對太陽速度每秒 16.9995 公里。太陽系內帶電粒子讀數 0.2，太陽系外帶電粒子讀數 2.2。任務時間 39 年 11 月 15 日，通訊延遲 19 小時 17 分 49 秒。航行者 1 號通訊結束， over 。

噢，抱歉，傾聽者。我專注傳送當刻數據，忘記了自我介紹。您好，我是「航行者 1 號」，現正航向廣闊無垠的星際空間。

地球時間 1977 年 8 月 20 日，亦即 40 年前今天，我的兄弟「航行者 2 號」從地球出發，展開航行者任務。1977 年 9 月 5 日，我亦從地球出發，比航行者 2 號遲了兩個禮拜。我們的任務是探索太陽系巨型行星，主要是氣體巨行星木星和土星。探訪土星之後，我們延續任務，繼續飛往太陽系邊緣。旅途上，我們不斷把所見所聞傳回地球，幫助人類科學家了解宇宙。

雖然我比航行者 2 號遲了半個月出發，卻比他早 4 個月、在 1979 年 3 月 9 日抵達最接近木星的位置，因為我走的軌跡比較短。沿途我們為木星拍了很多照片，不過大部分都是在最接近木星的 48 小時內拍攝的，因為距離越近照片越清晰。除了相機之外，我們身上設有很多其他科學探測儀器，包括紅外線和紫外線光譜儀、三軸磁場探測器、離子能譜儀、帶電粒子和宇宙射線探測器、無線電天文儀器、偏振光儀、離子波儀等等。科學家們希望利用這些儀器收集的資料了解太陽系，所以我們就用無線電天線把所有數據都傳回地球。

我們發現了木星系統很多有趣的現象。例如，我發現木衛一「艾奧」上有強烈的火山活動，這是首次於地球以外天體發現活火山。航行者 2 號則發現了木星環，由於太暗淡，地球上的人根本察覺不到它的存在。我們收集的數據幫助科學家了解木星、木衛星、木星輻射帶以及木星環，很多人受這些發現啟發而成為科學家。

探訪木星之後，我們借助木星的引力加速，飛向土星。我在 1980 年 11 月 12 日來到土星大氣表面上約 12 萬 4 千公里的地方，發現了土星環結構原來很複雜，也測量了土星和土衛六「泰坦」的大氣。航行者 2 號則於 1981 年 8 月 25 日才到達土星，那個時候我已經開始向太陽系的邊緣進發。離開土星前，我們都看見了土星大氣之中閃耀著的美麗紫外線極光。我想，這就是科學引人入勝的地方。

航行者 2 號的軌跡雖然比我的長，他卻可以繼木星和土星後順道探訪天王星和海王星，使他成為了迄今唯一到訪過這兩個冰巨行星的太空探測器。他利用土星引力助推航向天王星，然後再利用天王星的重力飛往海王星。像這樣的木星、土星、天王星、海王星剛巧運行至同一方向，每 167 年才會發生一次。於 1986 年 1 月 24 日探訪天王星、1989 年 8 月25 日探訪海王星之後，航行者 2 號亦利用海王星的重力進行一次急轉彎，飛往太陽系邊際。

我們雖是兄弟，但其實從升空一刻起，就肯定永遠不能再次相見。我們都在完成太陽系巨型行星探索任務之後飛往星際空間，不過我們的航道各不相同。我航向太陽系北方，而航行者 2 號則往南方進發。再見了，我的兄弟，一路順風。

1990 年，一位叫做卡爾‧薩根的地球科學家，向我發送了一個請求：希望我在永遠離開太陽系之前，回頭為太陽系每一個行星成員拍攝最後一幅照片。水星太接近太陽而拍不到，因為來自太陽的強烈光線可能會損壞我的相機。火星的影象亦淹沒在相機內部太陽光散射之中。

其實，我很樂意在地球消失於無盡漆黑之前，再看一看這個故鄉。我把相機鏡頭對準地球，按下了快門。在這幅照片之中，地球比一個像素更小，只能看見黑暗中的一個小光點。卡爾‧薩根說，雖然這照片並沒有什麼科學價值，卻有著深刻的意義。每個人類、一切愛和恨，都發生在這個比一個像素更細小的星球之上。我希望這幅照片能夠使人類明白，渺小的生命在廣闊的宇宙面前是如何微不足道，卻又是如何無比珍貴。

1998 年 2 月 11 日，我超越了前輩「先鋒 10 號」，成為離地球最遠的人造太空探測器，全因我的速度是人類迄今為止所造的太空探測器之中最快的。先鋒 10 號和「先鋒 11 號」是分別於 1972 和 1973 年升空、首個拜訪木星和土星的太空探測器，因此是我們的前輩。

我們身上都帶著向地外智慧生命問好的禮物。

先鋒 10 號和 11 號各自帶著一塊鍍金鋁版，上面刻有氫原子超精細結構圖、地球人的模樣、太陽相對 14 個脈衝星的位置、太陽系示意圖，以及先鋒太空探測器的剪影和軌跡。

我和航行者 2 號則各自帶著一塊金唱片，裡面儲存了 115 幅卡爾‧薩根和他的團隊挑選的關於地球的照片和大自然的聲音，包括人類所知的科學知識、地球與各行星、母親餵哺嬰兒、奧運會比賽、天文望遠鏡的照片、不同天氣、各種動物叫聲、汽車、火箭和人類親吻的聲音等等，更記錄了長達 1 小時的人類腦波。

唱片裡亦儲存了不同文化的音樂和 55 種不同語言的祝福語。在唱片封套上，更刻有教導地外智慧生命如何讀取唱片內容的圖示，以及與先鋒任務差不多的科學和天文資訊。人類希望我們能夠作為太空使節，代表地球上的生命向其他銀河系居民表達祝福。

我在 2004 年 12 月 6 日首先穿過太陽圈終端衝擊波，也可說是太陽系的內邊界。太陽系邊緣是太陽風與星際物質相遇之地，兩者相撞會產生衝擊波。衝擊波以外就是日鞘，是飛往星際空間的最後一段路。航行者 2 號比我晚了兩年多，在 2007 年 8 月 30 日穿過太陽系另一邊的終端衝擊波，飛進日鞘。

2012 年 8 月 25 日，我走過日鞘，穿越日球頂層，終於正式進入星際空間。這裡是不受太陽風影響的未知國度，我又開始忙起來了，不斷把珍貴的星際空間數據紀錄下來，一一傳給地球上的科學家們。我所測量到的數據令科學家大開眼界，他們發現傳統的太陽圈模型是錯誤的。這些資料幫助他們建立了一個新的物理模型，我很高興在這麼遠的地方仍能為科學作出貢獻。

然而，縱使已經脫離太陽風影響範圍，我並未完全飛出太陽系。在這個區域，太陽引力仍然能夠吸引天體繞其運行。我仍要飛很遠很遠的路程，才能到達太陽系的真正邊界——奧爾特雲。科學家猜測，在距離太陽 2 光年的位置，即太陽與最近恆星「比鄰星」的一半距離，有一個由冰微行星構成的雲團，稱為奧爾特雲。這些冰微行星，應該就是長週期彗星的來源地。

可惜的是，未來當我終於抵達奧爾特雲的時候，我體內的核能電池早已用盡，再沒法為地球上的科學家檢驗他們的理論。到了 2025 年，我的所有儀器都會停止運作，我將不能再與你們說話。

300 年後，我會發現奧爾特雲真的存在嗎？幾萬年後，我將飛進真正的星際空間，遠離一切恆星的管轄範圍。真的會有外星生命發現我嗎？到時候，地球文明仍然存在嗎？我不知道。

我會帶著人類的願望，永遠徘徊在銀河系裡，直到宇宙終結。//

【立場轉載】【2020 諾貝爾物理學獎】廣義相對論與宇宙最黑暗秘密

打風落雨留在家，為何不試試學習黑洞的理論呢？😹😹😹

／／諾貝爾獎有三個科學奬項，我們在學校也習慣以「物理、化學、生物」等不同科目去區分不同科學領域。這種分界當然能夠方便我們以不同角度去理解各種自然現象，但大自然其實是不分科目的。科學最有趣的是各種自然現象環環相扣，我們不可能只改變大自然的某一個現象而不影響其他。就好像蝴蝶效應，牽一髮而動全身。

廣義相對論間接推論暗物質存在的必要

廣義相對論是目前最先進的重力理論，它能夠解釋迄今為止所有實驗和觀測數據。然而，天文學家發現銀河系的轉速和可觀測宇宙的物質分佈，都顯示需要比觀測到的物質更加多的質量。這是物理學的其中一個未解之謎，有時會被稱為「消失的質量」問題。那些「應該在而卻看不到」的物質，就叫做暗物質 (dark matter) 。

有些物理學家猜測，會否根本沒有暗物質，而是廣義相對論需要被修改呢？他們研究「修正重力 (modified gravity) 」理論，希望藉由修正廣義相對論去解釋這些觀察結果，無需引入暗物質這個額外假設。可是從來沒有修正重力理論能媲美廣義相對論，完美地描述宇宙一切大尺度現象。

天文學研究向來難以得到諾貝爾獎，因為天文發現往往缺乏短期實際應用。然而過去十年之間，有關天文發現的研究卻得到了五個諾貝爾物理學獎。換言之，過去幾十年間改變人類對宇宙的基本認知的，有一半是來自於天文現象。其中有關廣義相對論的包括 2017 年的重力波觀測、 2019 年的宇宙學研究，以及 2020 年的黑洞研究。

不過很少人提及這三個關於廣義相對論的發現其實同時令暗物質的存在更加可信。因為這些發現測量得越精確，就代表廣義相對論的錯誤空間更小。換句話說，物理學家越來越難以靠修正重力去解釋「消失的質量」問題，所以暗物質的存在就越來越有其必要了。

換句話說，如果證明黑洞存在，其對科學的影響並不單止是為愛因斯坦的功績錦上添花，而是能夠加深人類對構成宇宙的物質的理解。

描述四維時空的圖

談黑洞之前，我們首先要理解一下，物理學家是如何研究時空的。研究時空的一種方法，就是利用所謂的時空圖 (spacetime diagram) 。一般描述幾何空間的圖，在直軸和橫軸分別表示長和闊，形成一個二維平面。有時更可按需要加多一條垂直於平面的軸，代表高度。長、闊、高，構成三維空間。但如果要再加上時間呢？那麼就再在垂直於長、闊、高的第四個方向畫一條軸吧。咦？

怎麼了，找不到第四個方向嗎？這是當然的，因為我們都是被囚禁在三維空間之中的生物。如果有生活在四維空間裡的生物，牠們會覺得我們很愚蠢，問我們：「為什麼不『抬頭』？第四個方向不就在這邊嗎？」就像我們看著平面國的居民一樣，在二維生物眼中，牠們的世界只有前後左右，沒有上下。到訪平面國的我們也會問：「為什麼不『抬頭』？第三個方向不就在這邊嗎？」但牠們無論如何也做不到。

宇宙是三維空間，另外加上時間。如果要加上時間軸這個「第四維」的話，我們就必須犧牲空間維度。物理學家使用的時空圖就是個三維空間，直軸代表時間（時間軸）、兩條水平的橫軸代表空間（空間軸）。當然，把本來的三維空間放在二維的平面上，我們需要一些想像力。在時空圖上，每個點都代表在某時某地發生的一件事件 (event) ，因此我們可以利用時空圖看出事件之間因果關係。一個人在時空中活動的軌跡，在時空圖上稱為世界線 (world line) 。

由於時間軸是垂直的，並且從時空圖的「下」向「上」流動。一個站在原地位置不變的人的世界線會是平行時間軸的直線。由於光線永遠以光速前進，光線的世界線會是一條斜線。而只要適當地選擇時間軸和空間軸的單位，光線的世界線就會是 45 度的斜線。因為沒有東西能跑得比光快，一個人未來可以發生的事件永遠被限制在「上」的那個由無數條 45 度的斜線構成的圓錐體之間，而從前發生可以影響現在的所有事件則永遠在「下」的圓錐體之間。這兩個「上」和「下」的圓錐體內的區域稱為那個人當刻的光錐 (light cone) ，而物理學家則習慣以「未來光錐 (future light cone) 」和「過去光錐 (past light cone) 」分別表示之。

所有東西的世界線都必定被位於未來和過去光錐之內。在沒有加速度的情況下，所有世界線都會是直線。如果涉及加速，世界線就會是曲線。而廣義相對論的核心概念，就是重力與加速度相等，兩者是同一種東西。因此我們就知道如果在時空圖上放一個質量很大的東西，例如黑洞，那麼附近的世界線就會被扭曲。不單是物質所經歷的事件，連時空也會被重力場扭曲，因此時空圖上的格網線和光錐都會被扭曲往黑洞的方向。換句話說，越接近黑洞，你的越大部分光錐就會指向黑洞內部。因為你的世界線必須在光錐之內，你會剩下越來越小的可能逃離黑洞的吸引。

2020 年的諾貝爾物理學獎一半頒給了彭羅斯 (Roger Penrose) ，以表揚他「發現黑洞形成是廣義相對論的嚴謹預測」。在彭羅斯之前的研究，大都對黑洞的特性作出了一些假設，例如球狀對稱。這是因為以往未有電腦能讓物理學家模擬黑洞，只能用人手推導方程。但廣義相對論是非線性偏微分方程，就算不是完全沒有可能也是極端難解開的，所以物理學家只能靠引入對稱和其他假設去簡化方程。因此許多廣義相對論的解都是帶有對稱假設的。這就使包括愛因斯坦在內的許多物理學家就疑惑，會不會是因為額外加入的對稱假設才使黑洞出現？在現實中並沒有完美的對稱，會不會就防止了黑洞的出現？

黑洞只是數學上的副產品嗎？

彭羅斯發現普通的高等數學並不足以解開廣義相對論的方程，因此他就轉向拓撲學 (topology) ，而且必須自己發明新的數學方法。拓撲學是數學其中一個比較抽象的分支，簡單來說就是研究各種形狀的特性的學問。 1963 年，他利用一種叫做共形變換或保角變換 (conformal transformation) 的技巧，把原本無限大的時空圖（因為空間和時間都是無限延伸的）化約成一幅有限大小的時空圖，稱為彭羅斯圖 (Penrose diagram) 。

彭羅斯圖的好處除了是把無限縮為有限，還有另一個更重要的原因：故名思義，經過保角變換後的角度都不會改變。其實在日常生活中，我們經常都會把圖變換為另一種表達方式，例如世界地圖。由於地球表面是彎曲的，如果要把地圖畫在平面的紙上，就必須利用類似的數學變換。例如我們常見的長方形或橢圓形世界地圖，就是利用不同的變換從球面變換成平面。有些變換並不會保持角度不變，例如在飛機裡看到的那種世界地圖，在球面上的「直線」會變成了平面上的「曲線」。

扯遠了。回來談彭羅斯圖，為什麼他想要保持角度不變？因為這樣的話，光錐的方向就會永遠不變，我們可以直接看出被重力影響的事件的過去與未來。彭羅斯也用數學證明，即使缺乏對稱性，黑洞也的確會形成。他更發現在黑洞裡，一個有著無限密度的點——奇點 (singularity) ——必然會形成。這其實就是彭羅斯-霍金奇點定理 (Penrose-Hawking singularity theorem) ，如果霍金仍然在世，他亦應該會共同獲得 2020 年諾貝爾物理學獎。

在奇點處，所有已知物理學定律都會崩潰。因此，很多物理學家都認為奇點是不可能存在宇宙中的，但彭羅斯的計算卻表明奇點不但可以存在，而且還必定存在，只是在黑洞的內部罷了。如果黑洞會旋轉的話（絕大部分都會），裡面存在的更不會是奇點，而是一個圈——奇異圈 (singularity ring) 。

黑洞的表面拯救了懼怕奇點的物理學家。黑洞的表面稱為事件視界 (event horizon) ，在事件視界之內，你必須跑得比光線更快才能回到事件視界之外。因此沒有任何物質能夠回到黑洞外面，所以黑洞裡面發生什麼事，我們都無從得知。就是這個原因給予了科幻電影如《星際啟示錄 (Interstellar) 》創作的空間——在黑洞裡面，編劇、導演和演員都可以天馬行空。只要奇點永遠被事件視界包圍，大部分科學家就無需費心去擔心物理學可能會分崩離析了。甚至有些科學家主張，研究黑洞的內部並不是科學。

雖然如此，卻沒有阻礙彭羅斯、霍金等當代理論天體物理學家，利用與當年愛因斯坦所用一樣的工具——紙和筆——去研究黑裡面發生的事情。雖然或許我們永遠無法證實，但他們的研究結果絕非無中生有，而是根據當代已知物理定律的猜測，即英文中所謂 educated guess 。利用彭羅斯圖，我們發現不單奇點必定存在，而且在黑洞裡面，時間和空間會互相角色。

但這是什麼意思？數學上，時間和空間好像沒有分別，但在物理上兩者分別明顯：在空間中我們可以自由穿梭，但在時間裡我們卻只能順流前進。彭羅斯發現，帶領掉入黑洞的可憐蟲撞上奇點的並非空間，而是時間，因此我們也說奇點是時間的終點。亦因為在黑洞裡面掉落的方向是時間，向後回頭是不可能的，所以一旦落入黑洞，就只能走向時空的終結。

看見黑洞旁的恆星亂舞

另一半諾貝爾獎由 Reinhard Genzel 和 Andreas Ghez 平分，以表揚他們「發現銀河系中心的超大質量緻密天體」。銀河系中心的確有一個超大質量的物體，而且每個星系中心都有一個。這些質量極大的物體，就是所謂的超大質量黑洞 (supermassive blackholes) 。

上世紀 50 年代開始，天文學家陸續發現了許多會釋放出無線電輻射的天體，稱為類星體 (quasars) 。之後其中一個類星體 3C273 被觀測確認是銀河系外的星系中心。根據計算， 3C273 釋放出的無線電能量是銀河系中所有恆星的 100 倍。起初，天文學家認為這些能夠釋放巨大能量的類星體，必然是些比太陽重百萬倍的恆星。但是理論計算結果卻表明，這麼重的恆星會是極不穩定的，而且壽命會非常短，因此類星體不可能是恆星。

為什麼這些類星體不可能是恆星？因為恆星的發光度是有極限的，而且正比於恆星的質量。這個極限稱為愛丁頓極限 (Eddington limit) 。如果恆星的發光度超出愛丁頓極限，光壓（radiation pressure ，即光子對物質所施的壓力）就會超過恆星自身的重力，恆星就會變得不穩定。因此，天文學家逐漸改而相信類星體是位於星系中心的超大質量黑洞。這也令類星體多了一個名字：活躍星系核（active galactic nucleus）。

每個黑洞旁邊都有一個最內穩定圓形軌道 (innermost stable circular orbit) ，依據黑洞會否旋轉而定，大概是黑洞半徑的 3–4.5 倍。比最內穩定圓形軌道更接近黑洞的範圍，環繞黑洞運行的物質都會因不穩定的軌道而墜落黑洞之中，並在墜落的過程中釋放出 6–42% 的能量，因此可以解釋活躍星系核的強大發光度。

另一方面，彭羅斯在 1969 年亦發現一個旋轉的黑洞能夠把能量轉給物質，並且把物質拋出去，這個過程稱為彭羅斯過程 (Penrose process) 。換言之，從黑洞「偷取」能量是有可能的。科學家估計，科技非常先進的外星文明有可能居住於黑洞附近，並利用彭羅斯過程從黑洞提取免費的能源。這個過程亦進一步支持超大質量黑洞能夠釋放巨大能量的理論。

由於 E=mc2 ，能量即是質量，因此被偷取能量的黑洞的質量就會減少。霍金在 1972 年發現一個不會旋轉的黑洞的表面積不可能減少。黑洞質量越大，其表面積就越大，因此不會旋轉的黑洞不會有彭羅斯過程。他亦發現，如果是個會旋轉的黑洞，其表面積是有可能減少的。因此霍金的結論支持了彭羅斯的理論。

Genzel 和 Ghez 兩人的研究團隊已經分別利用位於智利的歐洲南方天文台 (European Southern Observatory) 的望遠鏡和位於夏威夷的凱克望遠鏡 (Keck Telescope) 監察了距離地球約 25,000 光年的銀河系中心區域將近 30 年之久。他們發現有很多移動速度非常快的恆星，正在環繞一個不發光的物體轉動。這個不發光的物體被稱為人馬座 A* (Sagittarius A*, 縮寫為 Sgr A*) 。 Sgr A* 會放出強大的無線電波，這點與活躍星系核的情況相似。

他們不單確認了這些恆星的公轉速率與 Sgr A* 的距離的開方成反比， Genzel 的團隊更成功追蹤了一顆記號為 S2 的恆星的完整軌跡。這兩個結果都表明， Sgr A* 必然是一個非常細小但質量達 400 萬倍太陽質量的緻密天體。這樣極端的天體只有一種可能性：超大質量黑洞。

霍金輻射　黑洞的未解之謎

諾貝爾物理學委員會在解釋科學背景的文件中亦特別提及霍金的黑洞蒸發理論以及霍金輻射 (Hawking radiation) 。現時仍然未能探測到霍金輻射的存在，未來若成功的話除了將再一次驗證廣義相對論以外，更會對建立量子重力理論 (quantum gravity theory) 大有幫助。就讓我們拭目以待吧！

重力波研究、宇宙學研究、黑洞研究，都是直接檢驗廣義相對論預言的方法。加上 2019 年 4 月 10 日公布的黑洞照片，大自然每一次都偏心愛因斯坦。相信愛因斯坦在天上又會伸出舌頭，調皮地說：「我早就知道了！」／／