一顆大西瓜,切成一半,一半送給你,一半送給他(上)
所有人類的故事和行為動作,都與空間的概念相關。空間大小、空間感、空間變化的方式,造景了我們的各種心境。不善太極的人也能在空氣中比畫,模擬大師的樣子展示這套著名的基礎拳式:我有一顆大西瓜,切成了一半,一半送給你,一半送給他⋯⋯,在這默劇動作裡,完成了肉體與空間的結合,意涵上的指涉。在我學習表演的路上,也有些看似莫名其妙的練習,例如你坐在椅子上,想像自己的背後,下脊椎處,有枝小到看不見的筆,與此同時,你眼光放寬大佈滿整個空間,眼睛想要在空間畫出一些大的物體,但只能用背後那枝小小筆,畫出(其實也就是以身體舞動出)最小的形狀;又或者,有個動作練習的課,是要我們即興發展動作,唯一要注意的是雙手掌心之間的能量存有,老師說:「雖然雙手間是空的,但你盡量相信此間有能量的存在」,然後大家即興動作,意念仍放在兩手忽遠忽近的距離,我是忘了自己手心是否有什麼灼熱感或抖動之類的魔法,但我確實,除了手臂移動所造成線條的軌跡如紅外線視覺殘留般的幻想外,完全心無旁騖,也沒有軀體只剩雙手對稱的和諧感與方向感;又或者,甚至只有眼光與空間的練習:站著或移動,偶爾把頭換個角度(有360度可轉動),刻意記住眼光所及的全景,然後閉眼,並回想剛才畫面的一切細節是否記得,張眼,變換頭部的角度或移動位置,然後繼續這「用眼睛拍照」的活動,我不太清楚這個練習會帶我去哪裡,但隨著身體在空間越來越快速移動,拍照的角度越來越不同(甚至世界顛倒),我只能說我感覺我越來越融入那個「空間」,但對那個「地方」越來越陌生。
在一些非傳統敘事戲劇(簡化來說是「非話劇」)的表演課中,至今所有關於動作與空間的練習,都常讓我深深著迷,上述無論是無形動作以口訣有型化,或視覺意念用身體動作具體化並大小對比之,雙手間的宇宙觀,或是眼光拍照與身體移動的交互運作,這些都是在訓練身為表演者「視覺、意念、身體與空間」的交互覺察力。既使不以現象學不以舞蹈不以攝影的角度來詮釋空間,對於傳統戲劇而言,「where/ who/ what」也是編劇最重要的三巨頭,而一般舞台劇演員也常用「無實物表演」(最有名的就是吃蘋果、對照鏡子整裝、扛重物、上下樓梯或跌倒等默劇動作)的技巧來引起觀眾的聯想,一方面能節省道具經費,快速變換場景,另一方面,演員在跨領域表演的情況裡,種種「無實物」的默劇動作,還能瞬間「質變」(改變動作的大小、快慢、輕重等元素)成舞蹈動作的質性,在此藝術化過程中,產生了將日常動作轉譯成非日常動作的關鍵:把物質注入時間或空間這種非物質性的變因,即可讓觀眾在心裡產生閱讀,也就是,在無實物的動作符號間,讀到故事,或故事中的片段、句子。
空間也是心境的外觀。我們生活在許多種空間組合裡,空間概念無形中分配了我們的行為,通常我們是被動的連續接收者(這也就是為何旅行總是令人期待:選擇空間重新組合的機會與表現自主權的反省時刻),這也就是為何一個建築師或都市規劃者有種領航先知般的個人氣質,因為是他們規劃了未來生活/活動模式,反過來想,我們也許可以在進入一個空間之前,打開全然開放的態度,又或者,早已規劃好一套應對,去面試或推銷或演出,一組模擬空間的動作 : 鏡前演說、駕訓班時期、CPR練習、上司面試或簡報呈現前的⋯⋯這些預備動作裡都有想像的空間在其中。還是,像平常那樣,習慣性地就是想要被動接收,那令人安心的感覺(簡直像回家)。心境的準備,也能讓我們更覺察新空間的到來,因為你一些些的期待、小小的儀式感,開啟了你人生中更多的主動參與。兩個月前一個大一學生說,我的表演課讓他覺得生活有個重心,好像一個星期的開始,在那週內他會想著表演課上的觀念,然後去印證、觀察,這恭維對我很受用,我也能體會這種快樂,這是一個心理空間的渲染,就好像一個人整天戴著耳機聽自己喜歡的音樂,他所經過的空間都是背景。
走在香港的路上總是感覺到人多,商舖林立叮叮車送往歷史與新舊,常見竹搭的鷹架及施工中的片版牆,一踏出光鮮百貨又竟是裸露的水泥鋼筋大工地,我總被吸引地往內看,諾大無助的都市原貌看起來頗為尷尬,好像很介意被人們發現它尚未被修圖裝飾的臉,我常想這些街市大樓,在建築工人或水電師傅裡的眼中是怎樣的赤裸?而老百姓又如何習慣依賴這些裝飾建材帶來的世界?空間可以很中性,只是我們自己任性堆疊了許多生活習慣,誤以為那些物件就是安全的圍城就是主題曲。
我在教表演課程時,若不在大教室,35個學生就會連轉個身都會打傷同學。經常在猜想,教課時我口口聲聲要大家放下一切雜念,究竟多少人能完全平靜地專注?畢竟學生們匆匆忙忙從他們小小的雅房或上一堂課的煩惱中走來,畢竟多數上班族騎著摩托車前往劇院,或跟著人群擠進捷運再轉進國家劇院的大廳,究竟藝術的演繹中心或教學體驗室,那個空間裡有多少人能真正100%的享受當下,究竟表演藝術的革命現場,能有多少人真正做到開放,去接受新體驗的發現?(未完待續)(原載於《文訊》407期)
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第 93 屆 #奧斯卡 將於台北時間下週一上午頒獎。台灣影迷很幸福,今天有《父親》、《夢想之地》、《猶大與黑色彌賽亞》三部入圍最佳影片的作品登場,而《游牧人生》、《花漾女子》仍在大銀幕放映,其餘入圍最佳影片的電影也散見於串流平台,等著被有緣人觀賞——「作品是直到被觀看的那一刻才完整。」
而今天我想談的是 #Netflix 買下的《#女人碎片》。這部電影是我今年看過的 114 部劇情長片之中,前幾名的心頭好。有在關注北美獎季的影迷應該理解,奧斯卡除了比拼實力,往往比的也是「聲量」、「公關」、「時運」等等,這座小金人有太多「政治因素」參雜其中,而今年最佳女主角大概是薇拉戴維絲(Viola Davis)、凱莉墨里根(Carey Mulligan)、法蘭西絲麥朵曼(Frances McDormand)三人搶一。
影后的風向並沒吹往《女人碎片》的 #凡妮莎柯比(Vanessa Kirby),對我來說有點遺憾,因為實際看過這幾個人的演出,凡妮莎柯比是我今年的奧斯卡影后。(雖然我還沒看 Andra Day)
因此,雖然以下這篇影評 1 月 10 日發表過,但我還是重新分享,希冀讓新舊影迷趕在奧斯卡前,欣賞凡妮莎柯比收放自如的精湛表演,否則奧斯卡過後,這部片子應該更沒有人討論。
——以下有雷——
《女人碎片》將近 25 分鐘的「在家生產」,可能是我近年看過最好的開場戲之一。
近年,隨著女性對於自主權的醒覺,「居家生產」逐漸受到重視。許多人主張「生產」並非「生病」;「孕婦」也非「病人」,當一切準備妥當,女性能夠選擇適合自己的生產方式,且更認識自我身體,學著與自然法則共處、尊重。或許「生產」是偏向私人的,也更屬於家庭的,於是所謂在家「溫柔生產」的溫度,就與傳統「醫院生產」的冰冷拉開距離。熟悉的「家」取代陌生的「醫院」,生產是準媽媽、準爸爸、新生兒的生命旅程(加上助產士),生產方式的感知差異,就是《女人碎片》開場做到的事。
在此前提下,凡妮莎柯比飾演的女主角瑪莎選擇在家生產,觀眾便可知曉她是對「身體」主控權有所求的女性,某程度就刻畫出角色的強勢與思維,在迎接新生命時,凡妮莎柯比是想抓住自我、嬰兒與家庭的鏈結。於是在「溫柔生產」時,觀眾跟著凡妮莎柯比感知一切,包含起始羊水漏洩在地的驚訝、子宮收縮的痛楚、助產士臨時變陣的慌張等等,在呼吸吐納,情緒起伏之間,最終迎來新生的喜悅,同時碰觸消亡的遺憾。
於是 25 分鐘的影像堆疊,透過虛構的戲劇力度,再現生命迴圈,呈現真實感知,觀眾就能理解「在家生產」的巨大能量,是「醫院生產」所無法望見的。
在生產過程中,匈牙利名導 Kornel Mundruczo 的場面調度細膩出色,令人折服。其一為浴缸戲,當丈夫西亞李畢福(Shia LaBeouf)將凡妮莎柯比抱至浴缸時,鏡頭轉為特寫(Close-Up),並巧妙抽離雜音,在秒瞬之間,世界寂靜,新手準爸媽在手忙腳亂的慌張之中,反倒映照出和諧的共感,夫妻的齊心生成愛情的模樣,是直接而強大的靜謐力量,隔著螢幕透出,美麗動人。在醫院中,或許難能一見此情此景,再度拉開「家」與「醫院」的距離。
而此時劃破「寂靜」的,是助產師的「聲音」,此影像語言象徵這對夫妻的愛情,遭逢助產師介入,也暗示故事接下來的風暴,在嬰兒喪命與助產師官司等原因催化之下,皆是愛情與生活變質、相異的主因。兩人愛情世界的「安靜」,就此有了「雜音」,此等場面調度就能清楚傳遞創作者善用影像的內化功力,精準且犀利。
其二為結尾。「家」作為一種保護與彰顯自我(女性)價值的場域時,當象徵危險、緊急的「救護車」(醫療體系)介入時,立刻打破將外界隔絕在外的機制,西亞李畢福慌張衝出家門尋求救援之際,家的防護罩隨之瓦解,外在世界的冰冷,如同救護車的緊急聲響,教人不安,更帶來死亡。當救護車現身之際,這對夫妻與助產士,就捲入外界紛擾,片名《Pieces of a Woman》隨後緊接浮出,替這場「在家生產」戲收束,並為全片點題。
女人何以成為碎片,其因便始於此開場,雖然長達 25 分鐘,但絲毫沒有拖泥帶水的笨重,反倒透過出色的場面調度,兼顧戲劇張力以及暗示後續故事的發展,細膩拆解生產過程,此戲若缺少一分一秒,其味便會走偏,這樣的開場在我看來是完美楔子。
其實,或許「家」也恰恰呼應敘事,轉化為女性「子宮」的符號。離開家/子宮的庇護之後,世俗的社會眼光與生活壓力直面而來,西亞李畢福與凡妮莎柯比的愛情,正如同自己剛出生的女嬰,逐漸發青、逝去,這樣的轉變,正是《女人碎片》後續欲探討的核心與內裡。女性/碎片如何重新解構,如何重新拾起,當家庭乃至於家族碰上死亡哀愁,迎來可能的分崩離析,導演便攜著角色,徐徐展開與自我、親人對話的療癒旅途。
在開場戲之後,導演繼續展現對於「場域」與「色調」的敏銳度。在了無生氣的「灰色」厚重「高牆」下,凡妮莎柯比獨步走至「辦公室」,其氣氛與生育前的熱鬧截然不同,在空間與色彩的雙重堆疊之中,烘托人心的離異與冷卻,而觀眾仍能望見凡妮莎柯比的堅韌樣貌,在角色形塑上,從開場戲至此,自然能感受凡妮莎柯比的立體度,是強悍且極具主導性。這樣的女性角色就延伸出與上一代女性截然不同的思緒,當故事往下探索時,凡妮莎柯比與年邁的母親在觀念與溝通上自然有著巨大鴻溝。
說到底,「女人碎片」的樣貌有三,其一是年邁母親、其二是凡妮莎柯比、最後是死亡女嬰。導演就以死亡開啟對話,遊刃有餘地捕捉到兩代女性間價值觀的對立、衝突,隨著敘事推演,更有達成自我/雙方和解的可能,這樣的碎片是心理上的。至於生理上的,則是女嬰。死亡伴隨而來的議題即是器官捐贈與否,觀眾在人體研究室看見各種「器官」,被肢解過後大小不一的器官,就成了「碎片」,而這些「碎片」化為當代人類醫學進步的力量,或許就可浪漫地視作導演對於女性的另一種想像與致敬。
從上述三名女性來解讀,「女人碎片」就裹藏了心理與生理,也可歸納為三代女性的對話,進而合一,建立女性姿態,緊緊扣題。
至於貫串於女性世界的雄性視角,則由西亞李畢福撐起,前半段能看見導演對於男/女性對於嬰兒死亡的態度,也刻畫雙方的差異,例如藉由性愛逃避苦世,男性是外顯奔放的,女性則是內斂克制的。最終,西亞李畢福之於凡妮莎柯比的這段關係,垮在藍領與知識份子的階級窠臼之中,西亞李畢福最終遠走他鄉,對於舔舐傷口可能出現的難堪或復原,顯見編導對於男女兩性觀察的底氣。而編導也就此捨棄這條敘事線,轉而加深力道探問母女關係。
不過,私以為全片過於迅速地與西亞李畢福斷裂是可惜之處。凡妮莎柯比對於摯愛出走,毫無作為,雖然中間描述了夫妻關係的變質,但對比開場你儂我儂的化學效應,仍令人有頭重腳輕之感,稍嫌突兀與粗糙。簡單來說,我並不認為將西亞李畢福最終放在見錢眼開的位置,以及凡妮莎柯比對於曾經的摯愛無動於衷,這樣的鋪墊能完全說服我。
最後劇情推至法庭戲,此場戲做為尾聲,要替全片論點定調,是坦然放下,抑或承載憤怒,都是法庭攻防戲值得窺探之處。導演首先將鏡頭拍向「律師」、「原告」凡妮莎柯比以及「被告」助產士的嘴與咽喉,在此做法之下,觀眾立刻清楚知曉在法庭當中,誰擁有話語權,主/被動關係透過咽喉形象化後進而立體鮮明,此筆觸巧妙而精湛。至於,凡妮莎柯比與死亡女兒的影像在暗房中顯影,就能視作「重生」,也成了推動凡妮莎柯比的轉折,以便傳達全片最終核心。
於是透過凡妮莎柯比的嘴,說出以下對白更顯意義:「助產士並非故意傷害我的女兒,她那晚只想幫忙生下健康寶寶,我不認為是妳的錯。」這樣的女性宣言,鏗鏘有力成了女性主導的直接證明,在凡妮莎柯比的醒覺中,達成諒解/和解的可能。「解鈴還須繫鈴人」此等爛俗的勸世警語,在結尾中被明確體現,而在影像的幫襯之中,就少了言語的說教感,反倒能令觀眾欣然接納。
而在落幕前的高潮,《女人碎片》仍體現出女權縮影,在這樣的案例之中,不需要男性法官落槌,或是陪審團隔著距離的冰冷判決,「女人的碎片」仍有能力阻絕男性話語權。而此番女性宣言,似也替「在家生產」的醫療糾紛拉出一條可理解的路,消除女性承擔惡名的危險。
筆走自此,倘若進一步爬梳影像結構,《女人碎片》無疑是精準到位的,欣賞導演懂得利用自然環境的氣候推移,建立故事的起、承、轉、合。
觀眾在 9 月的波士頓望見的是枯枝、落葉離散,步入寒冬的冷冽,這時敘事就以新生兒的消逝(死亡)為題;到了 4 月則迎來被柔風、暖陽包圍的油綠景緻,碰觸春季的恣意,這時導演便用蘋果樹的盎然(新生)作結,在鋪陳得宜的敘事結構下,觀眾跟隨角色走了一遭寒徹骨,而生機復萌的撲鼻芳香,更為透心,久不能散去。
延伸解釋,觀眾在秋、冬、春三季的更迭與循環中,讀取到的是「自然法則」與「生命軌跡」的交融疊合,導演更同時善用橋墩工程與緩緩流水,交代自然與人心的彼此共生、無法切割。從此角度來看,《女人碎片》便不僅止於女人故事,而是宏觀的生命真理。雖然在影史上,以「大自然呼應人物心境與事態發展」的手法並不新穎,但使用得當,仍能收穫良好效果。
最終,女人散落一地的碎片,是在導演溫厚凝視的定鏡之中,被呵護、被理解、被療癒,進而有了重生的可能。
#希望之後趕的出夢想之地評論
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【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!」//
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下列各元素軌域的能量大小順序何者正確?
(A) H(1s) > He+(1s)
(B) N(2p) < O(2p)
(C) Li(2s) < Na(2s)
(D) Cl(3p) > F(2p)
(E) Be(2s) > C(2p)。
答案是ABDE
我的想法及問題如下,請大家幫我看看哪邊有問題
(A)He的核電荷較大,同為1s軌域不是應該能量較大嗎?
(B)O的核電荷較大,同為2p軌域能量較大
(C)Na的半徑較大,電子離核較遠,同為2s軌域能量較小
(D)3p軌域能量本來就大於2p
(E)2p軌域能量本該大於2s?
謝謝大家!
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