#物理與傳播-20160616
#物理與傳播 #期末作品展。本文的作者是本系大三的蔡承祐同學，主要參考資料還是維基百科，不過改寫得不錯，登出來給大家看看，在黑洞理論中有重大貢獻的卡爾‧史瓦西的事蹟。
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相信從四月以來，大家最常聽到的科學新聞就是我們終於看見黑洞了，那我們也來跟風一下講講黑洞吧。
黑洞(black hole)是由廣義相對論推論，一種在宇宙中的天體，是由質量非常大的恆星在核融合反應耗盡之後，發生重力坍塌而形成。由於黑洞的質量非常大，所產生的重力場非常強，以至於幾乎所有物質和輻射都無法逃逸，所以黑洞是不可能像方唐鏡那樣進進出出的，畢竟連光都無法逃出來，一但進去了那就只能緬懷它了。
當黑洞形成後，在黑洞的中心會有一個體積無限小，密度無限大，重力無限大的奇異點，而黑洞周圍則會有事件視界，事件視界和奇異點的距離即為史瓦西半徑R，等於「2×萬有引力常數×星體質量／光速的平方」，地球的史瓦西半徑為 0.9 公分。
而在這裡所說的黑洞均為球狀對稱、不帶角動量又不帶電荷，如果是旋轉黑洞、帶電荷黑洞及旋轉並帶電黑洞的解則更加複雜。
談到史瓦西半徑，讓我們來了解一下史瓦西的生平吧，卡爾˙史瓦西出生於1873年的德國，史瓦西主修天文和物理在當時發表很多跟星體和測量有關的論文，並在1909年年底成為波茨坦天體物理天文台台長。
1915年11月25，愛因斯坦發表廣義相對論，提出了重力方程式，而隔年1月他收到一封由史瓦西從俄羅斯寄來的信，信中是史瓦西求出方程式的精確解，愛因斯坦對這麼快就有人求出重力場方程式的精確解感到高興，他回信給史瓦西，表示極為欣賞他的解法。史瓦西隨即再回信給愛因斯坦在其中利方程式中所推出的臨界半徑就是後來我們所稱的史瓦西半徑。
但是1915年時，德國和俄羅斯不是正在打第一次世界大戰嗎？那史瓦西去俄羅斯幹嘛？其實他真的就是去打仗，當時一戰爆發時，史瓦西身為一名愛國的天文學家，以40歲的「高齡」當下投筆從戎直接進了軍隊，軍中派他去當砲兵計算彈道。真是符合物理學家的工作。
這兩篇文章對後來的黑洞的研究都有很大的幫助，要知道愛因斯坦是不相信黑洞的存在，但卻相信史瓦西的理論是對的。而現在人大部分提到黑洞都只知道愛因斯坦和霍金，又有誰相信當初的計算是一名軍人在戰場的壕溝中算出來的呢?
他在給愛因斯坦的信中最後寫道：「你瞧，這場戰爭對我算是仁慈的。槍林彈雨中，我的思緒仍有個去處，可以漫步於你的理論園地中。」也是因為他我們才能去推論連光都能吸收，任何訊號訊息都穿不出來的黑洞吧。1916年5月11日，他因當兵時得染病，病情惡化而死，年僅42歲。
看完史瓦西的生平是不是覺得他真的一位令人敬佩的學者，在那個時代黑洞還不是叫黑洞（1967年才正式命名），只是一個概念而已，史瓦西就能在惡劣的環境中算出臨界半徑，在戰爭中都不忘科學，真的是值得我們效仿。
參考資料：維基百科「史瓦西半徑」、「卡爾‧史瓦西」等條目。
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